DE10206657B4

DE10206657B4 - Aktuator-Sensor-Interface für die Automation mit erweiterter Funktion

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Publication number: DE10206657B4
Application number: DE2002106657
Authority: DE
Inventors: Andreas Schiff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2022-02-16
Also published as: DE10206657A1

Abstract

Aktuator-Sensor-Interface für die Automation, welches zwischen mindestens einem Master (2) und/oder mindestens einem Slave (7, 8; 11) über mindestens einen Bus (4) zwischengeschaltet ist, wobei sowohl der mindestens eine Master (2) und der mindestens eine Slave (7, 8; 11) mindestens je ein Aktuator-Sensor-Interface (3; 5, 10) besitzen, die untereinander über den mindestens einen Bus (4) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator-Sensor-Interface Slave (7, 8; 11) eines Leerlaufzustand aufweist der in den Empfangs- und/oder Sendezustand (special function state) ereignisgesteuert umschaltbar ist.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Aktuator-Sensor-Interface für die Automation nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das Aktuator-Sensor-Interface, kurz AS-Interface, ist ein seit 1994 eingeführtes System (z.B. veröffentlicht mit dem Fachbuch von W. R. Kriesel und O. W. Madelung: „AS-Interface – Das Aktuator-Sensor-Interface für die Automation", Hanser-Verlag, 2. Auflage, 1994, Seiten 44 und 45 sowie 55 bis 60), mit dem in der industriellen Automatisierung einfache, prozessnahe Endgeräte – Sensoren, Aktuatoren und Befehlsgeräte – mit der ersten Steuerungsebene vernetzt werden. Es deckt damit ein Gebiet ab, das von den bekannten Feldbussen der Industrieautomation nicht oder nur schwer erreicht werden kann. AS-Interface ist für diesen Anwendungsbereich optimiert und hat den Anspruch, hier besonders einfach und kostengünstig zu sein: Es ist ein "Interface", kein klassischer "Feldbus". Gleichzeitig besteht der Anspruch, ein System bereitzustellen: Informatik, Elektronik und Elektromechanik haben Beiträge geleistet, für den Anwender schwerpunktmäßig sichtbar in einer ganz neuen Installationstechnik.

AS-Interface ist als universelles und "offenes" System konzipiert: Es will dem Anwender eine herstellerunabhängige Lösung auf der untersten Feldebene bieten, die er (fast) immer einsetzen kann, unabhängig davon, welche Art der Vernetzung er in anderen, höheren Bereichen favorisiert. Es will schließlich dem Hersteller ein Konzept bieten, das dieser jederzeit in Produkte integrieren kann und das als internationaler Industriestandard weltweit in gleicher Weise eingesetzt wird.

AS-Interface ist für die Übertragung von binären Informationen optimiert, die Übertragungsbreite beträgt 4 Bit. Um größere Datenmengen (z.B. Analogdaten) übertragen zu können, müssen mehrere 4 Bit breite Datenpakete in geeigneter Weise hintereinander übertragen werden. Dies geschieht durch standardisierte Transferprotokolle.

Es gibt für AS-Interface die definierten Analogdaten-Transferprotokolle S-7.1 (Profile for the transfer of 6 to 18-bit signals), S-7.2 (Extended slave profile for the transmission of 6 to 21-bit signals) sowie die neueren Protokolle S-7.3 (Slave Profile for 16 bit transmission with integrated support in the master) und S-7-4 (extended slave profile for 16 bit transmission with integrated support in the master). Siehe dazu die derzeit gültige Spezifikation "Slave Profiles (Annex A to the Complete AS-Interface Specification) Version 2.0 vom 01.03.2000".

Hierbei wird unter einem Standard-Adressier-Modus verstanden, dass man maximal 31 Slaves ansprechen kann. Der erweiterte Adressier-Modus ermöglicht den Anschluss von bis zu 62 Slaves.

Der Unterschied zwischen den beiden Modi besteht darin, dass ein einziges Bit aus dem Datenvorrat des übersendeten Datenwortes für die erweiterte Adressierung der übrigen Slaves verwendet wird.

Die bisher verwendeten Analogdaten-Transferprotokolle (Profile) weisen jedoch folgende Nachteile auf:

– Keines der oben genannten Profile ist für Slaves im "erweiterten Adressier-Modus" definiert. Analogdatentransfer ist derzeit also nur mit maximal 31 Slaves im "Standard-Adressier-Modus" möglich.
– Die Profile S-7.1 und S-7.3 sind nur für den Datentransfer in eine Richtung (entweder nur vom Slave zum Master oder nur vom Master zum Slave) definiert. Ein Umschalten der Transferrichtung während des Betriebes ist nicht möglich.
– Die Umschaltung der Datentransferrichtung bei den Profilen S-7.2 und S-7.4 ist zwar möglich, aber zeitaufwändig (Wartezeiten bis 100ms) und komplex.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Aktuator-Sensor-Interface der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein darin verbesserter Datentransfer zwischen dem Master und den über das Buskabel angeschlossenen Slave-Einheiten möglich ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Umschaltung in einen besonderen Zustand des Slaves kann sowohl im "erweiterten Adressier-Modus" als auch im "Standard-Adressier-Modus" erfolgen.

Dieser besondere Zustand wird in der folgenden Beschreibung auch als "special function state" bezeichnet.

Mit der erfindungsgemäßen optimierten Umschaltung des Slaves in einen neuartigen Zustand wird nun erstmals eine optimierte Umschaltung in der Datentransferrichtung erlaubt.

Es ist nun erstmals möglich; den AS-i Slave auf einfache und schnelle Weise in einen Empfangs- und/oder Sendezustand umzuschalten.

Diese Funktion soll unabhängig vom Slaveprofil verwendet werden können, solange für die Datenbits D0 und D1 bidirektionaler Datenverkehr möglich ist. Bei einem AS-i Slave sollen zwei Zustände unterschieden werden: der "normal state" und der "special function state". Im "special function state" soll der AS-i Slave analoge oder digitale Daten nach in den folgenden Abschnitten beschriebenen Regeln senden und empfangen können.

Das Prinzip der Erfindung liegt also darin, dass man einen AS-i Slave aus dem Normalbetrieb in einen speziellen Funktionszustand umschalten kann, der den Datenverkehr mit der Steuerungseinheit (AS-Interface-Master) optimiert.

Erfindungsgemäß ist nämlich vorgesehen, dass der Slave in diesem „special function state" insgesamt in drei unterschiedliche Zustände umgeschaltet werden kann. Ein erster Zustand ist der sogenannte Leerlaufzustand, aus dem heraus über ein 1-Bit-Datenwort in den Daten-Empfangszustand umgeschaltet werden kann.

Ferner ist wesentlich, dass ebenfalls über ein 1-Bit-Wort aus dem Leerlaufzustand in einen Daten-Sendezustand umgeschaltet werden kann, so dass also insgesamt der Slave in dem neuartigen "special function state" drei zusätzliche Zustände einnehmen kann.

Der Vorteil der Umschaltung in diese drei neuartigen Zustände liegt darin, dass nun der Slave nicht mehr nach dem Master-Slave-Prinzip mit dem AS-Interface-Master korrespondiert, sondern er korrespondiert auf gleicher Ebene, nämlich nach einem dem CSMA (Carrier Sense Multiple Access) ähnlichen Prinzip.

Dies bedeutet, dass er nun erstmals selbstständig Daten an den AS-Interface-Master senden kann, der diese Daten verarbeitet und entsprechend in seine Steuerung implementiert.

Es handelt sich also um eine ereignisgesteuerte Datenübertragung, die nicht nur vom Master, sondern auch vom Slave initiiert werden kann.

Nachdem beide Funktionseinheiten, sowohl der Master als auch der Slave, nach der erfindungsgemäßen neuen Funktion gleichberechtigt sind, kann nicht nur der Master an den Slave senden, sondern auch umgekehrt der Slave an den Master, um diesen zu bestimmten Steuerungsabfläufen (z. B. Aktualisierung der Daten, Veranlassung der Aussendung von Daten, insbesondere Parametrier-Daten) zu veranlassen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass man durch Umschaltung des Slaves in die neuartige Funktion nun auch einen Parametriermodus des Slaves erreichen kann. Dies bedeutet, dass man dem Slave in diesem Parametriermodus bestimmte Parameter mitteilen kann, die dieser speichert und bei Bedarf wieder aussenden kann. Damit ist eine Fernprogrammierung des Slaves von Seiten des Masters möglich, und erstmals besteht die Möglichkeit der Übertragung der Parameter vom Slave zum Master zwecks dauerhafter Speicherung dieser Parameter im Master (Zentrale). Dies erleichtert den Austausch defekter Slaves.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man nun dem Slave eine eindeutige und einmalige Identifikation in Form eines ID-Strings einspeichern kann, so dass jede an das Buskabel angeschlossene Slave-Einheit eine eindeutige Identifikation aufweist. Auf diese Weise werden Doppeladressierungen – wie sie beim Stand der Technik vorkommen konnten – erkannt und gegebenenfalls vermieden.

Erfindungsgemäß erfolgt die Umschaltung von der normalen Funktion des Slaves in eine spezielle Funktion des Slaves nach der Erfindung durch einen Steuerbefehl, der ein zwei Bit breites Datenwort D1 und D0 ist. Dieses Datenwort ist Teil des vom Master auf die Busleitung übertragenen Datenwortes.

Der Slave antwortet mit einem ähnlichen Datenwort auf die Busleitung, wobei in diesem Datenwort ebenfalls die Umschaltbits D1 und D0 enthalten sind.

Definition der Signale

D0 ist definiert als "serieller Takt" SCL. Wenn SCL "high" ist (das bedeutet = 1 am Interface 2; AS-i Telegramm-Ebene), dann ist das Datenbit nicht gültig. Wenn SCL "low" (= 0) ist, ist das Datenbit gültig.

D1 ist definiert als "Datenbit" DAB.

D2 wird nicht verwendet. Es soll dauerhaft = 1 gesetzt sein.

D3 kann von Seiten des Masters nicht für den Datenverkehr verwendet werden, weil es als zusätzliches Adressbit im erweiterten Adressier-Modus benötigt wird. D3 kann optional vom Slave zur Anzeige des eigenen Status verwendet werden: Wenn D3 = 0 gesetzt ist, ist der Slave im "special function state". Wenn D3 = 1 gesetzt ist, ist der Slave im "normal state" (Default).

Regeln für den Datenaustausch

Wenn SCL und DAB auf Master und Slaveseite = 1 gesetzt sind, befindet sich der Übertragungskanal im Leerlauf.

Wenn der Master eine Nachricht mit SCL = 1, DAB = 0 sendet, wird dies als Startbedingung für eine Übertragung interpretiert. Wenn der Slave eine Nachricht mit SCL = 1, DAB = 0 sendet, wird dies als Startbedingung für eine Übertragung interpretiert. Wenn beide Seiten gleichzeitig eine Startbedingung übertragen, dann soll die Startbedingung des Masters Vorrang haben. Der Teilnehmer, der diesen Arbitrierungsprozess gewonnen hat, agiert danach als Datenquelle, bis eine Stopbedingung erkannt oder die Übertragung wegen eines Fehlers unterbrochen worden ist. Der andere Teilnehmer agiert danach als Datensenke, bis eine Stopbedingung erkannt worden oder die Übertragung wegen eines Fehlers unterbrochen worden ist.

Die Datenquelle sendet eine Folge von Datenbits, die jeweils durch eine Trenn-Nachricht (SCL = 1, DAB = 0) voneinander getrennt sind. Die Datenquelle darf nur dann mit der Übertragung der nächsten Nachricht fortfahren, wenn die Datensenke den Empfang der letzten Nachricht durch Zurücksenden der gleichen Nachricht bestätigt hat (siehe Beispiel unten). Niederwertigste Bits bzw. Bytes werden zuerst gesendet.

Wenn die Datenquelle eine Nachricht mit SCL = 1, DAB = 1 (Leerlauf) sendet, wird dies als Stopbedingung für die Übertragung interpretiert. Beide Seiten (Datenquelle und Datensenke) kehren in den Leerlauf-Zustand zurück.

Ein Übertragungsfehler wird diagnostiziert, wenn die Datensenke während einer Zeit von 100ms (timeout) gar nicht oder nicht mit dem Zurücksenden der von der Datenquelle übertragenen Nachricht reagiert. In beiden Fällen soll die Datenquelle die Übertragung sofort abbrechen und in den "normal state" zurückkehren.

Übergang in den "special function state"

Nur der Master darf den Übergang in den "special function state" anstoßen. Der Slave darf dies nicht tun, weil dies nicht sicher von der Übertragung von Daten im "normal state" zu unterscheiden wäre.

Um in den "special function state" zu gelangen, wird die folgende Nachrichtensequenz verwendet. Diese ist beschränkt auf Sensoren, also AS-i Slaves, die im Normalfall die Datenbits, die vom Master gesendet werden, ignorieren.

Der Master sendet eine Nachricht mit SCL = 1, DAB = 1 (Leerlauf), gefolgt von einer Nachricht mit SCL = 1, DAB = 0 (Startbedingung). Wenn der Slave diese Folge von Nachrichten mindestens einmal korrekt beantwortet, gehen beide Seiten in den "special function state".

Anmerkung: Alternative Sequenzen, um in den "special function state" zu gelangen, können später definiert werden.

Tabelle X: Beispiel eines Datentransfers vom Slave zum Master (nur die Bits D0, D1 sind dargestellt) einer 4 Bit langen Nachricht mit dem Inhalt "0011":

Auf der Busleitung wird also eine Vielzahl von Datenworten übertragen. Zu Beginn der Übertragung (Datentransfer) wird zunächst beispielsweise ein mindestens 4 Bit langer Datenkopf übertragen. Es handelt sich dabei um ein Kommandowort oder um eine Anforderung, die von dem Master an den Slave gesendet wird, um ihn zu einer bestimmten Funktion zu veranlassen. Umgekehrt kann der Slave auch einen Datenkopf an den Master senden, um diesen wiederum zu einer bestimmten Funktion zu veranlassen. Dieser bidirektionale Datenverkehr ist vollkommen neu und nur dadurch möglich, dass der Slave erfindungsgemäß in den neuartigen, speziellen Zustand umgeschaltet werden kann.

Anmerkung: Die ungestörte Übertragung ermöglicht eine minimale Netto-Datenrate von 50 Bits pro Slave in einem System mit 62 aktiven Slaves im erweiterten Adressier-Modus (Maximalausbau eines AS-i Netzes).

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass es nun möglich ist, die Anforderungen der Norm IEC61915 (Draft) "Low-Voltage Switchgear and Controlgear – Representation of Networked Industrial Devices (Device Profiles)" auch mit AS-i Slaves zu erfüllen. Es können nämlich nun Geräteprofile (Device Profiles) in den Slaves hinterlegt und vom Master ausgelesen werden.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass es nun möglich ist, den Anwender bei der Eingabe und Speicherung von Parametrierdaten optimal zu unterstützen. Parametrierdaten können nun entweder am Einbauort des Slaves eingegeben bzw. verändert und anschließend an die zentrale Steuerung überspielt werden und/oder zentral in der Steuerung abgelegt sein und dem Slave bei Bedarf übergeben werden.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass man nun jedem Slave eine eindeutige Identifikation durch Zuordnung eines ID-Strings zuordnen kann. Dadurch können Doppeladressierungen erkannt und gegebenenfalls automatisch beseitigt werden.

Der ID-String, der in jedem AS-i Slave, der den "special function state" unterstützt, nichtflüchtig gespeichert ist, soll jeden Slave individuell kennzeichnen, also nur einmal vorkommen.

Unter der Voraussetzung, dass die betroffenen Slaves den "special function state" unterstützen, kann mit Hilfe dieser Funktion eine fehlerhafte Doppel- oder Mehrfachbelegung von Slaveadressen in AS-i Netzen sicher erkannt werden. Sollten zwei oder mehr ansonsten identische Slaves mit gleicher Adresse an ein Netz angeschlossen sein, dann führt das Auslesen des ID-Strings zu Übertragungsfehlern.

In dem AS-Interface-Master wird nun ein derartiger Übertragungsfehler festgestellt und damit die Tatsache der Doppeladressierung. Als Korrekturmechanismus kann beispielsweise die nachfolgend beschriebene Doppeladressenprüfung durchgeführt werden.

Mit Hilfe dieser Funktion kann eine erkannte fehlerhafte Doppelbelegung von Slaveadressen in AS-i Netzen automatisch behoben werden. Der Slave, der den Befehl zur Beseitigung einer Doppeladressierung empfängt, führt einen RESET aus, d. h. er antwortet für eine durch einen Zufallsgenerator erzeugten Zeit auf keinen Masteraufruf mehr. Die Zeiten sollen so bemessen sein, dass es dem Master möglich ist, wieder antwortende Slaves mit einer neuen (freien) Adresse zu versehen, bevor der nächste Slave wieder auf Aufrufe antwortet. Gegebenenfalls kann – sollten mehr als zwei Slaves mit der gleichen Adresse sich an einem Netz befinden – dieses Verfahren mehrfach angewendet werden.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:
1: schematisiert ein Blockschaltbild eines Prinzipaufbaus des AS-Interface-Systems;
2: die Struktur einer AS-Interface-Nachricht;
3: das Zustandsdiagramm des Slaves nach der Erfindung.
In 1 ist allgemein dargestellt, dass eine Steuerungseinheit 1 über ein entsprechendes Buskabel 4 an den zentralen Bus angeschlossen ist.
Die Steuerungseinheit 1 besteht hierbei aus der internen Steuerung 2, die z. B. eine SPS sein kann oder ein PC oder dergleichen.
Ferner enthält die Steuerungseinheit einen AS-Interface-Master 3, der den Verkehr auf dem Buskabel 4 mit den in 2 dargestellten Nachrichten abwickelt.
In an sich bekannter Weise ist an dem Buskabel 4 noch ein Netzgerät angeschlossen, so dass über das Buskabel 4 auch noch eine Stromversorgung erfolgt.
An dieses Buskabel 4 sind eine Reihe von Slave-Einheiten 6, 9 angeschlossen, wobei beispielsweise die Slave-Einheit 6 aus einem AS-Interface-Slave 5 und einer Modulschaltung 7 besteht, welche die Anpassung an die extern daran angeschlossenen Sensoren/Aktuatoren 8 ausführt.
Am Beispiel der anderen Slave-Einheit 9 wird dargestellt, dass diese Sensor-Aktuatoren 11 auch zusammen mit dem AS-Interface-Slave 10 in einer Einheit 9 integriert sein können.
Gemäß 2 besteht eine AS-Interface-Nachricht aus einem Masteraufruf, einer Masterpause, einer Slaveantwort sowie einer Slavepause. Alle Masteraufrufe sind genau 14 Bitzeiten lang, alle Slaveantworten haben eine Länge von 7 Bitzeiten.
Eine Bitzeit entspricht dabei einheitlich 6μs.
Für die Masterpause gilt, dass sie mindestens 3 und maximal 10 Bitzeiten lang sein darf. Ist der Slave synchronisiert, dann kann er bereits nach 3 Bitzeiten mit dem Senden der Slaveantwort beginnen. Wenn er nicht synchronisiert ist, benötigt er 2 Bitzeiten länger, weil er die Masterpause während dieser Zeit auf eventuelle weitere Informationen überwacht, bevor er den Aufruf als gültig akzeptiert. Wenn der Master jedoch nach 10 Bitzeiten noch kein Startbit der Slaveantwort empfangen hat, kann er davon ausgehen, dass keine Antwort mehr eingeht, und er darf den nächsten Aufruf beginnen. Die Slavepause soll dabei nur eine bis maximal zwei Bitzeiten lang sein.
Der in Bild 2 dargestellte beispielhafte Signalverlauf stellt die Bitfolge 00101010011011 dar, was einen Datenaufruf an den Slave mit der Adresse 21 und den Nutzdaten 6H bedeutet. Der Slave antwortet mit der Bitfolge 0011001, die die Antwort 6H enthält.
Gemäß der Tabelle X können nun erfindungsgemäß die Datenbits D0 und D1 zur Umschaltung in den Spezial-Funktionszustand des Slave verwendet werden.
Die in der rechten Spalte (Erklärung) angegebenen Datenbits (1. Datenbit, 2. Datenbit, 3. Datenbit und 4. Datenbit) bilden den 4 Bit langen Datenkopf, mit dem jeder Datentransfer bei der Übertragung beginnt.
Gemäß 3 erfolgt nun die Umschaltung von dem Normalzustand 12 des Slaves über einen Steuerbefehl 13, der lediglich in 3 symbolisch dargestellt ist. In Wirklichkeit sendet der Master eine Nachricht mit dem SCL = 1 und DAB = 1 (Leerlauf), gefolgt von einer Nachricht SCL = 1, DAB = 0 (Startbedingung). Wenn der Slave diese Folge von Nachrichten drei Mal korrekt beantwortet, gehen beide Seiten erfindungsgemäß in den Spezial-Funktionszustand über.
Gemäß 3 wird also zunächst in den Leerlaufzustand 15 geschaltet, von dem aus über ein Steuerbit 16 entweder in den Daten-Empfangszustand 18 oder über ein Steuerbit 17 in den Daten-Sendezustand 19 geschaltet wird.
In analoger Weise kann auch der Spezial-Funktionszustand dadurch verlassen werden, dass über den Steuerbefehl auf der Leitung 14 (lediglich symbolisch dargestellt) die Umschaltung in den Normalzustand erfolgt.
Mit der Umschaltung des Slaves aus einem Leerlaufzustand heraus wahlweise in einen Daten-Empfangszustand und in einen Daten-Sendezustand besteht nun erstmals die Möglichkeit, dass der Slave gleichberechtigt wie der Master auf der Busleitung agiert. Er kann deshalb Daten empfangen und senden, und zwar ereignisgesteuert. Damit besteht auch der Vorteil, dass er gleichberechtigt mit dem Master Parameter austauschen kann, was nach dem Stand der Technik nicht möglich war. Damit ist die Flexibilität eines Zweidraht-Bussystems wesentlich verbessert, weil den Slaves mehr Funktionen und erweiterte Modi zugeordnet sind.

1: Steuerungseinheit
2: Steuerung
3: AS-Interface-Master
4: Buskabel (AS-Interface-Kabel)
5: AS-Interface-Slave
6: Slave-Einheit
7: Modulschaltung
8: Sensor/Aktuator
9: Slave-Einheit
10: AS-Interface-Slave
11: Sensor/Aktuator
12: Normal-Funktion
13: Steuerbefehl
14: Steuerbefehl
15: Leerlaufzustand
16: Steuerbit
17: Steuerbit
18: Daten-Empfangszustand
19: Daten-Sendezustand

Claims

Aktuator-Sensor-Interface für die Automation, welches zwischen mindestens einem Master (2) und/oder mindestens einem Slave (7, 8; 11) über mindestens einen Bus (4) zwischengeschaltet ist, wobei sowohl der mindestens eine Master (2) und der mindestens eine Slave (7, 8; 11) mindestens je ein Aktuator-Sensor-Interface (3; 5, 10) besitzen, die untereinander über den mindestens einen Bus (4) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator-Sensor-Interface Slave (7, 8; 11) eines Leerlaufzustand aufweist der in den Empfangs- und/oder Sendezustand (special function state) ereignisgesteuert umschaltbar ist.
Aktuator-Sensor-Interface, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Master (2) mindestens eine SPS und/oder mindestens einen PC enthält, welcher mit dem mindestens einen Aktuator-Sensor-Interface (3) für den mindestens einen Master (2) verbunden ist.
Aktuator-Sensor-Interface, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Bus (4) eine zweiadrige AS-Interface-Leitung ist, über den Daten ausgetauscht und die angeschlossenen Geräte mindestens teilweise mit Betriebsenergie versorgt werden.
Aktuator-Sensor-Interface, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Slave (7, 8; 11) mindestens einen Sensor und/oder Aktuator enthält, welche direkt und/oder über eine Modulschaltung (7) mit dem mindestens einen Aktuator-Sensor-Interface (5, 10) für den mindestens einen Slave (7, 8; 11) verbunden ist.
Aktuator-Sensor-Interface, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 32 Slaves (7, 8; 11) angekoppelt werden können.
Aktuator-Sensor-Interface, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten des mindestens einen Slave (7, 8; 11) in den Leerlauf-, den Empfangs- und/oder Sendezustand (special function state) während eines ersten Betriebsmodus (erweiterter Adressier-Modus) oder auch in einem zweiten Betriebsmodus (Standard-Adressier-Modus) erfolgen kann.
Aktuator-Sensor-Interface, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass analoge und/oder binäre Daten übertragen werden.
Aktuator-Sensor-Interface, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Umschaltung in den Empfangszustand (special function state) des mindestens einen Slave (7, 8; 11) diesem Parameter mitgeteilt werden, so dass dieser in einen Parametriermodus geschaltet wird, wodurch Fernprogrammierung des Slaves von Seiten des Masters geschieht.
Aktuator-Sensor-Interface, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Slave (7, 8; 11) und/oder der mindestens eine Master (2) die Parameter des Parametriermodus speichert und bei Bedarf wieder aussendet.
Aktuator-Sensor-Interface, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung des mindestens einen Slaves (7, 8; 11) durch einen Steuerbefehl erfolgt, der ein zwei Bit breites Datenwort (D1 und D0) ist, welches Teil des vom mindestens einen Master (2) auf die mindestens eine Busleitung (4) übertragenen Datenwortes ist, wobei der mindestens eine Slave (7, 8; 11) mit einem ähnlichen Datenwort auf die mindestens eine Busleitung (4) antwortet, und in diesem Datenwort ebenfalls die Umschaltbits (D1 und D0) enthalten sind.
Aktuator-Sensor-Interface, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorsehen von mindestens zwei Slave (7, 8; 11), die den "special function state" unterstützen, diese Slave (7, 8; 11) eine eindeutige und einmalige Identifikation in Form eines ID-Strings eingespeichert haben.
Aktuator-Sensor-Interface, nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleicher Adresse von zwei oder mehreren Slaves (7, 8; 11), das Auslesen der ID-Strings zu Übertragungsfehlern führt, die in dem AS-Interface-Master (2) festgestellt werden.
Aktuator-Sensor-Interface, nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrekturmechanismus für die Mehrfachbelegung von Adressen der Slaves (7, 8; 11) vorgesehen ist.
Aktuator-Sensor-Interface, nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturmechanismus für die Mehrfachbelegung von Adressen der Slaves (7, 8; 11) derart erfolgt, dass der jeweilige fehlerhaft adressierte Slave (7, 8; 11) einen Befehl zur Beseitigung einer Doppeladressierung vom Master (2) empfängt und daraufhin einen „RESET" ausführt, d. h. er antwortet für eine durch einen Zufallsgenerator erzeugten Zeit auf keinen Masteraufruf mehr.
Aktuator-Sensor-Interface, nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer des „RESET" des Slaves (7, 8; 11) so bemessen ist, dass es dem Master (2) möglich ist, wieder antwortende Slaves (7, 8; 11) mit einer neuen (freien) Adresse zu versehen, bevor der nächste Slave (7, 8; 11) wieder auf Aufrufe antwortet.
Aktuator-Sensor-Interface, nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren mit der gleichen Adresse fehlerhaft adressierten Slaves (7, 8; 11) dieses Verfahren mehrfach angewendet wird.