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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Datenübertragung
für eine technische Anlage, z. B. für einen Personalcomputer
oder ein Automatisierungssystem einer Kraftwerksanlage.
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In einer technischen Anlage werden üblicherweise mittels
eines Datenübertragungssystems Daten zwischen einer
Prozessoreinheit und Peripheriemodulen ausgetauscht. Dazu ist die
Prozessoreinheit mit dem Peripheriemodul über das
Datenübertragungssystem oder Bussystem verbunden. Bedingt durch die
unterschiedlichen Funktionalitäten der technischen Anlage und
der zur Steuerung der technischen Anlage erforderlichen
Peripheriemodule sind zum Datenaustausch der Peripheriemodule mit
der Prozessoreinheit geeignete Kommunikationsschnittstellen
notwendig. Unter Peripheriemodule werden insbesondere
verschiedene Laufwerke, verschiedene Bildschirme, Drucker oder
Scanner verstanden. Die Kommunikationsschnittstelle, auch
Bus-Controller oder kurz Controller genannt, ermöglicht die
Ankopplung der jeweiligen spezifischen Prozessoreinheit
und/oder des jeweiligen spezifischen Peripheriemoduls an eine
durch ein Kommunikationsprotokoll charakterisierte
Datenübertragungseinheit.
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Aufgrund der unterschiedlichen Hardware- und/oder Software-
Architektur der Peripheriemodule beispielsweise bedingt durch
unterschiedliche Hersteller oder Leistungsanforderungen ist
zur Steuerung des Datenaustauschs für das jeweilige
Peripheriemodul üblicherweise ein Treiberbaustein vorgesehen. Der
Treiberbaustein wird dabei gewöhnlich manuell an einem
zentralen Punkt im Datenübertragungssystem, insbesondere im
Controller, implementiert. Nachteilig dabei ist, dass aufgrund
der häufig in Form einer verzweigt ausgebildeten
Datenübertragungseinheit (auch Datennetz genannt) ein Peripheriemodul,
welches neu in das Datenübertragungssystem integriert wird,
sehr weit von dem Controller entfernt angeordnet ist. Somit
muss vor einem Hinzuschalten einer neuen Peripheriebaugruppe
der Controller oder Master neu programmiert werden, indem der
betreffende Treiberbaustein manuell in den zentralen
Controller geladen wird. Alternativ wird der Treiberbaustein in
aufwändigen Suchroutinen aus einer Datenbank gelesen und
geladen. Dabei umfasst der Controller bei einem bereits in
Betrieb genommenen Datenübertragungssystem nur Treibermodule
oder -bausteine für bereits bekannte Peripheriemodule. Neue,
gerade auf dem Computermarkt entwickelte Peripheriemodule mit
den zugehörigen Treiberbausteinen müssen stets manuell durch
Neuladung des Treibers auf dem Controller installiert werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Datenübertragung anzugeben, welche eine einfache und
schnelle Integration von neuen Peripheriemodulen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Vorrichtung zur Datenübertragung für eine technische Anlage mit
einem Controller zur Steuerung eines Datenaustauschs über
eine Datenübertragungseinheit mit einer Anzahl von an diese
angebundenen Peripheriemodulen, denen zum Datenaustausch mit
dem Controller jeweils ein zugehöriger Treiberbaustein
zugeordnet ist, wobei das jeweilige Peripheriemodul derart
ausgebildet ist, dass bei dessen Ankopplung an die
Datenübertragungseinheit der Treiberbaustein an den Controller
übertragbar ist.
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Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die
manuelle Vorhaltung von verschiedenen Treibermodulen oder
-bausteinen für ein eine Busspezifikation aufweisendes
Datenübertragungs- oder Kommunikationssystem sicher vermieden sein
sollte. Dabei sollte ein geräte- oder peripheriespezifischer
Treiberbaustein unabhängig von einem übergeordneten oder
zentralen Controller in das Datenübertragungssystem übertragen
werden. Insbesondere sollte ein weit von der zentralen
Prozessorbaugruppe oder dem zentralen Controller entfernt
angeordnetes Peripheriemodul autark und selbstständig in das
Datenübertragungssystem integrierbar sein. Hierzu umfasst das
jeweilige Peripheriemodul einen in einem änderbaren
Speichermedium hinterlegten Treiberbaustein, welcher bei Ankopplung
an die Datenübertragungseinheit automatisch an den Controller
übertragbar ist.
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Bevorzugt ist das Peripheriemodul bei einer zwei
Frequenzbänder umfassenden Datenübertragungseinheit zur Übertragung des
zugehörigen Treiberbausteins auf einem der beiden
Frequenzbänder ausgebildet. Beispielsweise wird bei einer derartigen
Datenübertragungseinheit eines der Frequenzbänder als
Adressleitung und das andere der Frequenzbänder als Datenleitung
genutzt. Bei der normalen Datenübertragung wird dann ein
Datensignalübergang über das als Datenleitung spezifizierte
Frequenzband durchgeführt. Das als Adressleitung
spezifizierte Frequenzband wird bevorzugt bei einer Änderung des
Peripheriemoduls oder bei einer Ankopplung eines neuen
Peripheriemoduls an das Datenübertragungssystem zur Übertragung des
Treiberbausteins verwendet.
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Vorzugsweise ist das Peripheriemodul bei einer als Zweikanal-
Bus ausgebildeten Datenübertragungseinheit derart
ausgebildet, dass eine den Datenaustausch charakterisierende
Kommunikationspause identifiziert und zur Übertragung des
Treiberbausteins verwendet wird. Bei einem Zweikanal-Bus oder
Zwei-Leitungskreis, bei welchem eine serielle
Datenübertragung erfolgt, wird der Treiberbaustein peripheriegesteuert
vom zugehörigen Peripheriemodul an den Controller übertragen.
Hierdurch ist eine Vorhaltung einer Vielzahl von
verschiedenen Treiberbausteinen für die an den Controller und die
Datenübertragungseinheit angebundenen verschiedenen
Peripheriemodulen sicher vermieden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform überträgt das
Peripheriemodul den Treiberbaustein ereignisgesteuert an den
Controller. Beispielsweise sendet das Peripheriemodul eine
Anforderung zur Aktualisierung oder Neuladung des
Treiberbausteins an den Controller. Anhand der Anforderung des
Peripheriemoduls wird von dem Controller im nächstmöglichen
Zyklus eine Anforderung zur Übertragung des dem Peripheriemodul
zugehörigen Treiberbausteins an das Peripheriemodul gesandt.
Das Peripheriemodul überträgt in dem darauf folgenden
Sendezyklus den Treiberbaustein. Alternativ kann das
Peripheriemodul in einer den Datenaustausch charakterisierenden
Kommunikationspause den betreffenden Treiberbaustein unmittelbar
an den Controller senden.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
insbesondere darin, dass durch eine Hinterlegung und Aktualisierung
des Treiberbausteins durch das Peripheriemodul selbst eine
ortsbezogene, insbesondere zentrale und manuelle
Aktualisierung der Treiberbausteine aller Peripheriemodule sicher
vermieden ist. Insbesondere ist durch die
peripheriegesteuerte Übertragung der betreffenden Treiberbausteine an den
Controller eine ortsunabhängige Integration von
Treiberbausteine sowohl für neue als auch für geänderte
Peripheriemodule ermöglicht.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur
Datenübertragung mit einer Datenübertragungseinheit und
daran angebundenen Peripheriemodulen und einen
Controller, und
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Fig. 2 schematisch einen Datenaustausch zwischen dem
Controller und einem der Peripheriemodule
gemäß Fig. 1.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Datenübertragung (im
weiteren Datenübertragungssystem 1 genannt) mit einer
Datenübertragungseinheit 2. Zur Steuerung und Regelung einer
technischen Anlage, z. B. einer Kraftwerksanlage, ist das
Datenübertragungssystem 1 über die Datenübertragungseinheit 2 mit
datenverarbeitenden Komponenten, wie einer Anzahl von
Peripheriemodulen 4, einer Prozessoreinheit 6 und/oder einer
Speichereinheit 8, verbunden. Alternativ kann das
Datenübertragungssystem 1 zur Steuerung und Regelung einer
elektronischen Einheit eines Fahrzeugs vorgesehen sein. Bei der
einfachsten Ausführungsform des Datenübertragungssystems 1
ist dieses zur Steuerung und Regelung von verschiedenen an
einen Personalcomputer angebundenen Peripheriemodulen 4
vorgesehen. Als Datenübertragungseinheit 2 dient beispielsweise
ein Datenbus oder ein Datennetzwerk.
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An die Datenübertragungseinheit 2 sind je nach Art und Größe
des Datenübertragungssystems 1 verschiedene Peripheriemodule
4 angeschlossen. Als Peripheriemodule 4 sind beispielsweise
bei einem Personalcomputer verschiedenartige Laufwerke, z. B.
Floppy-Disk-Drive, CD-Rom oder Wechselplatten, verschiedene
Bildschirme, verschiedene Drucker, verschiedene Modems oder
andere Peripheriemodule 4, wie z. B. ein Scanner,
angeschlossen. Bei einem Datenübertragungssystem 1 zur Steuerung einer
Kraftwerksanlage sind als Peripheriemodule 4
verschiedenartige Steuergeräte für Antriebe oder Motoren verschiedener
Hersteller vorgesehen.
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Für einen Datenaustausch der verschiedenen Peripheriemodule 4
über die Datenübertragungseinheit 2 mit der zentralen
Prozessoreinheit 6 oder der Speichereinheit 8 ist ein Controller
10, auch Kommunikationsschnittstelle genannt, vorgesehen. In
Abhängigkeit von der Art und Ausbildung des
Datenübertragungssystems 1 ist bei einem redundant ausgebildeten
Datenübertragungssystem 2 je Datenübertragungskanal ein
zugehöriger Controller vorgesehen. Bei einer einfach
ausgebildeten Datenübertragungseinheit 2 ist ein einzelner Controller
10, auch Bus-Master genannt, vorgesehen. Der Controller 10
ermöglicht eine die Datenübertragungseinheit 2
charakterisierende Protokoll-Kommunikation der Einheiten untereinander,
insbesondere eine Protokoll-Kommunikation zwischen den
Peripheriemodulen 4, der Prozessoreinheit 6 und/oder der
Speichereinheit 8.
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Zur Ankopplung der Peripheriemodule 4 an die
Datenübertragungseinheit 2 umfassen diese jeweils einen zugehörigen
Treiberbaustein 12. Zur Anbindung eines neuen Peripheriemoduls 4
oder zur Aktualisierung eines geänderten Peripheriemoduls 4
ist für den Datenaustausch über die Datenübertragungseinheit
2 eine Hinzufügung bzw. Aktualisierung des betreffenden
Treiberbausteins 12 erforderlich.
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Hierzu wird, wie in Fig. 2 dargestellt, in einem ersten
Schritt S1 bei der Ankopplung des Peripheriemoduls 4 an die
Datenübertragungseinheit 2 mittels des Peripheriemoduls 4
selbst der Treiberbaustein 12 an den Controller 10
übertragen. Eine derartige automatische Übertragung des
Treiberbausteins 12 des Peripheriebaugruppe oder des
Peripheriemoduls 4 an den Controller 10 ermöglicht eine selbständige
und somit automatische Integration des Peripheriemoduls 4 an
das Datenübertragungssystem 1. Nach der Aktualisierung des
Controllers 10 anhand des dem Peripheriemodul 4 zugehörigen
Treiberbausteins 12 ist in einem zweiten Schritt S2 ein
Datenaustausch des Peripheriemoduls 4 mit den an der
Datenübertragungseinheit 2 angeschlossenen anderen Einheiten, wie
z. B. der Prozessoreinheit 6 und/oder der Speichereinheit 8,
ermöglicht.
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Je nach Art und Auslegung der Datenübertragungseinheit 2 wird
der Treiberbaustein 12 von dem jeweiligen Peripheriemodul 4
somit automatisch an den Controller 10 bei einer
Neuankopplung bzw. bei einer Änderung des betreffenden
Peripheriemoduls 4 übertragen. Dabei wird bei einer zwei Frequenzbänder
umfassenden Datenübertragungseinheit 2 eines der beiden
Frequenzbänder zur Übertragung des betreffenden
Treiberbausteins 12 verwendet. Bei einer als Zweikanal-Bus
ausgebildeten Datenübertragungseinheit 2 wird mittels des
Peripheriemoduls 4 eine Kommunikationspause identifiziert und zur
Übertragung des Treiberbausteins 12 verwendet. Je nach Art
und Ausbildung des Peripheriemoduls 4 kann neben der
Übertragung der Treiberbausteine 12 auch weitere Software über
die Datenübertragungseinheit 2 an den Controller 10 oder an
eine der anderen Einheiten, z. B. an die Prozessoreinheit 6
oder die Speichereinheit 8, gesendet werden.
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Alternativ zur automatischen peripheriegesteuerten
Übertragung des Treiberbausteins 12 kann bei einer Ankopplung des
neuen Peripheriemoduls 4 an die Datenübertragungseinheit 2
zuerst eine Anforderungsmeldung von dem Peripheriemodul 4 an
den Controller 10 gesendet werden. Anhand der
Anforderungsmeldung sendet der Controller 10 an das Peripheriemodul 4
eine entsprechende Sendeanforderung zur Übertragung des
betreffenden Treiberbausteins 12. Im nächsten Zyklus
überträgt dann das Peripheriemodul 4 den Treiberbaustein 12 an
den Controller 10. Somit wird der Treiberbaustein 12 von dem
Peripheriemodul 4 ereignisgesteuert an den Controller 10
übertragen.