DE19733906C2

DE19733906C2 - Verfahren zur automatischen Adreßvergabe, Bussystem zur automatischen Adreßvergabe und Kommunikationsteilnehmer, die im Bussystem bzw. im Rahmen des Verfahrens einsetzbar sind

Info

Publication number: DE19733906C2
Application number: DE19733906A
Authority: DE
Inventors: Joachim Lorenz; Karl Weber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1997-08-05
Publication date: 1999-09-30
Anticipated expiration: 2017-08-06
Also published as: DE19733906A1; CN1266574A; HUP0002927A3; HUP0002927A2; ATE231669T1; WO1999008164A2; CN100403720C; ES2191964T3; JP2001512944A; ID23667A; DE59807028D1; EP1020051B1; EP1020051A2; KR20010022555A; JP3803249B2; WO1999008164A3; PL343866A1; US6700877B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automa tischen Adreßvergabe in einem Bussystem mit mehreren Kommuni kationsteilnehmern bzw. ein Bussystem mit mehreren für eine automatische Adreßvergabe geeigneten Kommunikationsteilneh mern bzw. die Kommunikationsteilnehmer, die in dem Bussystem bzw. im Rahmen des Verfahrens einsetzbar sind. Dabei handelt es sich bei dem Kommunikationssystem um ein Bussystem, bei dem für die Kommunikationsteilnehmer selbst keine Mittel zur Adreßvergabe, wie z. B. elektronische oder mechanische Schal ter, Mittel zur Signalverzögerung, etc., vorgesehen sind.

Ein Verfahren zur automatischen Adreßvergabe bei dem die an den Bus angeschlossenen Kommunikationsteilnehmer jeweils selbst Mittel zur Adreßvergabe aufweisen, ist z. B. mit dem Automatisierungsgerät S7-300 der SIEMENS Aktiengesellschaft bekannt, bei dem die an den Bus angeschlossenen Kommunikati onsteilnehmer z. B. elektrisch aktive Komponenten aufweisen, mit denen für den jeweiligen Kommunikationsteilnehmer bewirk bar ist, daß sich eine von einem übergeordneten Kommunikati onsteilnehmer ausgesandte Signalfolge am jeweiligen Kommuni kationsteilnehmer anders darstellt, als bei eventuell an dem Bus weiter vorhandenen Kommunikationsteilnehmern. Dabei ist z. B. gewährleistet, daß die vom übergeordneten Kommunikation steilnehmer ausgesandte Signalfolge zunächst nur bis zum er sten Kommunikationsteilnehmer gelangt; dieser Kommunikation steilnehmer modifiziert die empfangene Signalfolge, leitet daraus seine eigene Adresse ab und leitet die modifizierte Signalfolge an den nächstkommenden Kommunikationsteilnehmer erst dann weiter, wenn die Modifikation der Signalfolge und die Ableitung der Adresse abgeschlossen ist. Der zweite Kom munikationsteilnehmer am Bus verfährt nach dem gleichen Ver fahren. Ein ähnliches Verfahren ist in der DE 195 45 566 be schrieben.

Ein Verfahren zur automatischen Adreßvorgabe ist ferner für einen übergeordneten Kommunikationsteilnehmers, der zur kom munikativen Verbindung mit weiteren Kommunikationsteilnehmern jeweils einen sogenannten port aufweist, bekannt, wobei jeder der Kommunikationsteilnehmer mit jeweils einem dieser ports des übergeordneten Kommunikationsteilnehmers verbindbar ist, wobei implizit über die Verbindung mit dem jeweiligen port die Adresse des jeweiligen Kommunikationsteilnehmers festge legt ist. Derartige sternförmige Verbindungen werden auch Punkt-zu-Punkt-Verbindungen genannt und kommen beispielsweise beim Anschluß von Peripherigeräten an einen Personalcomputer zum Einsatz. Ports dieser Art sind z. B. aus Puttkamer, Ewald von [Bearb.]; Der Computer; Meyers Lexikonverl., Wien, Zü rich, 1990, Seite 92, bekannt.

Eine automatische Adreßvergabe ist bisher für Kommunikations systeme, insbesondere Bussysteme, insbesondere serielle Bus systemen, bei denen für die einzelnen Kommunikationsteilneh mer keine Mittel zur Adreßvergabe vorgesehen sind, nicht mög lich.

Ferner darf in einem Bussystem aufgrund der Topologie eine Adresse, auch eine Default-Adresse, nur einmal vorkommen, da sonst eine eineindeutige Identifizierbarkeit der Kommunikati onsteilnehmer, und damit eine eindeutige Datenübertragung, nicht möglich ist.

Darüber hinaus ist bei bisher bekannten Bussystemen das gleichzeitige Aufnehmen mehrerer Kommunikationsteilnehmer in das Bussystem nicht möglich. Neu hinzukommende Kommunika tionsteilnehmer sind grundsätzlich anhand einer vorgebbaren Default-Adresse als neue Kommunikationsteilnehmer erkennbar, so daß im Falle des gleichzeitigen Hinzunehmens mehrerer Kommu nikationsteilnehmer mit identischen Default-Adressen eine Mehrdeutigkeit vorliegt, die das gleichzeitige automatische Aufnehmen mehrerer Kommunikationsteilnehmer unmöglich macht. Ein ähnliches Problem ergibt sich auch beim Tausch von defek ten Kommunikationsteilnehmern, sofern beim Tausch ein Kommu nikationsteilnehmer mit bereits vergebener Adresse an das Kommunikationssystem angeschlossen wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich dar in, ein Verfahren zur automatischen Adreßvergabe in einem Bussystem der oben genannten Art mit mehreren Kommunikation steilnehmern bzw. ein Bussystem mit mehreren für eine automa tische Adreßvergabe geeigneten Kommunikationsteilnehmern bzw. die in dem Bussystem bzw. im Rahmen des Verfahrens einsetzba ren Kommunikationsteilnehmer anzugeben, mit denen die oben genannten Probleme vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst mittels eines Verfahrens zur auto matischen Adreßvergabe in einem Kommunikationssystem mit meh reren Kommunikationsteilnehmern, von denen mindestens einer, im folgenden Master, eine übergeordnete Funktion wahrnimmt, wobei der Master zur Adreßvergabe eine Signalfolge, im fol genden Präambel, aussendet, die von den verbleibenden Kommu nikationsteilnehmern, im folgenden Slaves, empfangen wird, wobei jeder Slave, dem noch keine Adresse zugeordnet wurde, als Antwort auf die Präambel unverzüglich eine Signalfolge aussendet, wobei derjenige Slave, der die Präambel zeitlich zuletzt empfängt, anhand der Tatsache, daß nach der von ihm ausgesandten Signalfolge innerhalb einer vorgegebenen Zeit keine weiteren Aktionen in dem Kommunikationssystem stattfin den, erkennt, daß vom Master aus gesehen in dem Kommunikati onssystem räumlich nach ihm keine weiteren Slaves ohne Adreß zuordnung vorhanden sind und daraufhin in einen Betriebsmodus B schaltet, der den Empfang eines Tauftelegramms vom Master ermöglicht, mit dem die Adreßvergabe für diesen Slave er folgt, wobei die weiteren Slaves ohne Adreßzuordnung, die nach ihrer eigenen Antwort Aktionen in dem Kommunikationssy stem erkennen, erneut auf die Präambel des Masters warten.

Gleichfalls wird diese Aufgabe durch ein Kommunikationssystem mit mehreren für eine automatische Adreßvergabe geeigneten Kommunikationsteilnehmern, von denen mindestens einer, im folgenden Master, eine übergeordnete Funktion wahrnimmt, ge löst, wobei der Master zur Aussendung einer Signalfolge zur Adreßvergabe, im folgenden Präambel, geeignet ist, wobei die verbleibenden Kommunikationsteilnehmer, im folgenden Slaves, denen noch keine Adresse zugeordnet wurde, zur unverzüglichen Aussendung einer Signalfolge als Antwort auf die Präambel ge eignet sind, wobei jeder Slave zur Überwachung des Kommunika tionssystems nach dem Empfang der Präambel geeignet ist, wo bei zumindest eine von einem Slave ausgesandte Signalfolge für die anderen Slaves als Aktion in dem Kommunikationssystem auswertbar ist, wobei das Ausbleiben der Aktion in dem Kommu nikationssystem während einer vorgebbaren Zeitspanne für den betreffenden Slave dahingehend auswertbar ist, daß vom Master aus gesehen in dem Kommunikationssystem räumlich nach ihm keine weiteren Slaves ohne Adreßzuordnung vorhanden sind, so daß der betreffende Slave in einen Betriebsmodus schaltbar ist, der den Empfang eines Tauftelegramms vom Master ermög licht, mit dem die Adreßvergabe für diesen Slave bewirkbar ist.

Für die Kommunikationsteilnehmer wird die Aufgabe einerseits durch einem übergeordneten Kommunikationsteilnehmer, im fol genden Master, der zur automatischen Adreßvergabe in einem Kommunikationssystem mit weiteren Kommunikationsteilnehmern, im folgenden Slaves, geeignet ist, gelöst, wobei der Master mindestens

- zur Aussendung einer Signalfolge zur Einleitung der Adreß vergabe, im folgenden Präambel,
- zum Empfang einer Antwortsignalfolge, die von einem der Slaves als Reaktion auf die Präambel aussendbar ist, und
- zur Aussendung eines Tauftelegramms an den Sender der Ant wortsignalfolge geeignet ist

und andererseits mit einem Kommunikationsteilnehmer, im fol genden Slave, gelöst, der zum Einsatz einer im Kommunikati onssystem mit automatischer Adreßvergabe, bewirkbar durch ei nen übergeordneten Kommunikationsteilnehmer, im folgenden Ma ster, vorgesehen ist, wobei er

- in einem Konfigurationsmodus,
- - in dem er zur unverzüglichen Aussendung einer Signalfolge als Antwort auf eine vom Master aussendbare Präambel und zur Überwachung des Kommunikationssystems nach dem Emp fang der Präambel geeignet ist,
- - wobei zumindest eine von einem anderen Slave ausgesandte Antwortsignalfolge für den Slave als Aktion in dem Kommu nikationssystem auswertbar ist und wobei das Ausbleiben der Aktion in dem Kommunikationssystem während einer vor gebbaren Zeitspanne für den Slave dahingehend auswertbar ist, daß vom Master aus gesehen in dem Kommunikationssy stem räumlich nach ihm keine weiteren Slaves ohne Adreß zuordnung vorhanden sind, und der Slave daraufhin in ei nen Betriebsmodus schaltbar ist,
- und dem Empfangsmodus betreibbar ist, der mindestens den Empfang eines Tauftelegramms vom Master ermöglicht, mit dem die Adreßvergabe für den Slave bewirkbar ist.

Wenn anhand der Anzahl der von den Slaves gesendeten Antwort signalfolgen die Anzahl der Slaves, denen noch keine Adresse zugeordnet ist, erkannt wird bzw. erkennbar ist, kann beson ders leicht bewirkt werden, daß das Verfahren zur automati schen Adreßvergabe genau so oft ausgeführt wird, bis sämtli chen Slaves eine eindeutige Adresse zugeordnet ist.

Wenn der Master nach dem Taufen eines Slaves erneut eine Prä ambel aussendet, sofern feststeht, daß in dem Kommunikations system noch Slaves vorhanden sind, denen noch keine Adresse zugeordnet ist, ist sichergestellt, daß jedem Slave, dem noch keine Adresse zugeordnet ist, eine Adresse zugeordnet wird.

Wenn der Master während des Betriebs des Kommunikationssy stems zu vorgebbaren Zeitpunkten bzw. in einem vorgebbaren Zeitraster erneut eine Präambel aussendet, ist sicherge stellt, daß auch während des Betriebs des Kommunikationssy stems neu hinzukommenden Kommunikationsteilnehmern eine Adresse zugeordnet wird.

Wenn die Adressen der Slaves in einer dem Abstand vom Master entsprechenden auf- oder absteigenden Reihenfolge vergeben werden, beinhaltet jede Adresse eines Slaves implizit eine relative Positionsinformation, die z. B. im Rahmen einer Feh lerlokalisierung auswertbar ist. So steht z. B. fest, wenn ein Slave mit der Adresse X erreichbar ist, der Slave mit der Adresse X + 1 hingegen nicht mehr erreichbar ist, daß das Kom munikationssystem, z. B. die Busleitung, zwischen dem Slave mit der Adresse X und dem Slave mit der Adresse X + 1 gestört, beschädigt oder unterbrochen sein muß.

Wenn anhand der Adressen der einzelnen Slaves eine Abbildung der Topologie der an den Bus angeschlossenen Slaves generier bar ist, können diese Informationen beispielsweise einem Pro jektierungswerkzeug zur Verfügung gestellt werden, so daß, wenn das Kommunikationssystem z. B. im Rahmen eines Automati sierungsvorhabens zur Steuerung und/oder Überwachung eines technischen Prozesses eingesetzt wird, ein geografisches Pro zeßabbild erzeugt werden kann.

Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei spiels.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Struktur eines Kommunikationssystems mit übergeordnetem Kommunikationsteilnehmer, Master, und nachgeordneten Slaves,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Abläufe bei der Aus führung des erfindungsgemäßen automatischen Adreßverga beverfahrens,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Masters,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Slaves und

Fig. 5 ein Flußdiagramm zu den Vorgängen bei der erfindungsge mäßen Adreßvergabe für den Slave.

Die Erfindung befaßt sich mit einer automatischen Adreßverga be in einem Kommunikationssystem. Im Ausführungsbeispiel wird als Kommunikationssystem exemplarisch der Profibus behandelt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch keinesfalls auf dem Pro fibus beschränkt, sondern ist vorteilhaft auch in anderen Bussystemen der oben genannten Art einsetzbar, insbesondere im Falle von Bussystemen mit Busleitungen, bei denen keine teilnehmerbezogenen verzögernden Elemente vorgesehen sind, bei denen also Signalfolgen, die über den Bus übertragen wer den, quasi zeitgleich bei den jeweiligen Kommunikationsteil nehmern anstehen und damit eine Signalfolge, ausgehend von einem Sender durch einem ersten Teilnehmer nicht derart be einflußbar ist, daß ein nachfolgender Teilnehmer eine verän derte Signalfolge wahrnimmt.

Bisher ist beim Profibus eine automatische Vergabe von Adres sen der Kommunikationsteilnehmer nicht möglich, da beim Pro fibus eine von dem übergeordneten Kommunikationsteilnehmer, dem Master, ausgesandte Signalfolge quasi zeitgleich bei sämtlichen Slaves ansteht. Wäre diese Signalfolge für die Adreßvergabe vorgesehen, würden sämtliche Slaves auf ein und dieselbe Signalfolge gleichartig reagieren; eine eineindeuti ge Unterscheidung ist mithin nicht erreichbar.

Die erfindungsgemäße automatische Adreßvergabe, die nachfol gend exemplarisch für den Profibus weiter erläutert wird, ba siert auf einer Distanzmessung auf dem Medium, wobei das Übertagungsmedium und damit die Signalausbreitungsgeschwin digkeiten keine Rolle spielen, so können zur EN50170 konforme Kabel, Lichtwellenleiter und Stecker eingesetzt werden.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Kommuni kationssystem mit mehreren Kommunikationsteilnehmern automa tisch in Betrieb genommen werden. Es ist möglich, kollisions frei und ohne Absturz und Rekonfigurierung des Kommunikati onssystems sämtliche für die automatische Adreßvergabe vorge sehenen und vorbereiteten Kommunikationsteilnehmer mit einer Teilnehmeradresse zu versehen und in den Bus aufzunehmen.

Ferner ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Zu ordnung der Teilnehmeradresse zum geografischen Einbauort möglich.

Fig. 1 zeigt eine einfache Darstellung der Struktur eines Kom munikationssystems. An das Kommunikationssystem ist ein über geordneter Kommunikationsteilnehmer M, der Master M, und min destens ein weiterer Kommunikationsteilnehmer S1, S2, ..., im folgenden Slave S1, S2, ..., angeschlossen.

Eine vom Master M ausgesandte Signalfolge gelangt grundsätz lich zu allen an den Bus angeschlossenen Slaves, S1, S2, .... Eine dedezierte Kommunikation zwischen einem Master M und ei nem Slave S1, S2, ... bzw. gegebenenfalls zwischen zwei Slaves S1, S2, ... untereinander ist erst dann möglich, nachdem den Slaves S1, S2, ... eine eindeutige Adresse zugewiesen wurde, an hand derer für diese jeweils erkennbar ist, daß eine Signal folge, die wie beschrieben, grundsätzlich zu jedem Kommunika tionsteilnehmer S1, S2, ... gelangt, genau für einen speziellen Kommunikationsteilnehmer M, S1, S2, ... bestimmt ist.

Aus diesem Grunde läuft auch das erfindungsgemäße Verfahren zur automatischen Adreßvergabe, bei dem also mindestens einem Slave S1, S2, ... noch keine Adresse zugeordnet ist, und also dieser mindestens eine Slave S1, S2, ... nicht eindeutig über eine Adresse ansprechbar ist, quasi "protokollfrei".

Wie weiter unten eingehend erläutert werden wird, weisen die für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ertüchtig ten Slaves S1, S2, ... zu diesem Zweck Sende- und Empfangsmittel auf, die während des protokollfreien Betriebs, der im folgen den als Konfigurationsmodus K bezeichnet wird, zum Einsatz kommen. Darüber hinaus weisen Sie selbstverständlich auch die üblichen Sende- und Empfangsmittel auf, die im normalen Emp fangsbetrieb zum Einsatz, bei dem das Senden und Empfangen von Signalfolgen möglich ist, die dem für das jeweilige Über tragungsmedium definierten Busprotokoll genügen. Dieser nor male Empfangsmodus wird im folgenden als Betriebsmodus B be zeichnet.

Während der automatischen Adreßvergabe, während sich also die Slaves S1, S2, ..., denen bisher noch keine Adresse zugewiesen wurde, im Konfigurationsmodus K befinden, belegt der Master, der das erfindungsgemäße Verfahren zur automatischen Adreß vergabe initiiert, den Bus um eine Signalfolge auszusenden und gegebenenfalls den Empfang von Antwortsignalfolgen zu überwachen. Die Slaves S1, S2, ..., die während des Betriebs im Konfigurationsmodus K an kein Busprotokoll gebunden sind, de tektieren empfangene Signalfolgen entsprechend ihrer zur Aus führung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten internen Verschaltung und senden darüber hinaus gegebenenfalls eigene Signalfolgen als Reaktion auf die empfangenen Signalfolgen aus, ohne dabei eventuellen weiteren Datenverkehr auf den Kommunikationsmedium berücksichtigen zu müssen.

Der Master M, im Ausführungsbeispiel der Profibus-Master M, sendet zur automatischen Adreßvergabe eine bestimmte Signal folge P, die Präambel P, über das Kommunikationssystem, den Profibus, aus und überwacht gleichzeitig das eventuelle Ein treffen von Antworten A als Reaktion auf diese Präambel P.

Die für die automatische Adreßvergabe vorgesehenen Slaves S1, S2, ... denen bisher keine eindeutige Adresse zugewiesen wurde, verbleiben bis zur Zuweisung einer eindeutigen Adresse im Konfigurationsmodus K, der einen Empfang, eine Detektion und eine unverzügliche Reaktion auf die Präambel P ermög licht.

Der dem Master M räumlich in Bezug auf die Kommunikationslei tung am nächsten liegende Slave S1 empfängt und erkennt die Präambel P zeitlich als erster und antwortet unverzüglich mit einer minimalen Verzögerung, indem er eine Antwortsignalfolge A aussendet.

Währenddessen läuft das Signal P, die Präambel P, weiter zum nächsten Slave S2. Der Slave Sz, der entlang der Busleitung am weitesten vom Master M entfernt ist, empfängt die Präambel P zeitlich als letzter. Auch dieser letzte Slave Sz sendet als Antwort auf die Präambel P unmittelbar eine Antwortsi gnalfolge A.

Alle räumlich vor diesem letzten Slave Sz liegenden Slaves S1, S2, ... haben die Präambel P bereits zeitlich vor diesem Slave Sz erhalten und erkennen anhand der Tatsache, daß - nachdem sie selbst auf die Präambel P mit ihrer Antwortsi gnalfolge A geantwortet haben - auch noch zu einem späteren Zeitpunkt eine Antwortsignalfolge A über den Bus läuft - näm lich die Antwortsignalfolge A des am weitesten entfernten Slaves Sz -, räumlich nach ihnen noch ein weiterer Kommunika tionsteilnehmer Sz ohne Adresse an das Kommunikationssystem angeschlossen ist.

Die vor diesem letzten Slave Sz liegenden Kommunikationsteil nehmer S1, S2, ... erkennen also, daß sie selbst nicht der letz te Slave an der Kommunikationsleitung sind, wohingegen der letzte Slave Sz nach dem Aussenden seiner Antwortsignalfolge A noch eine bestimmte, vorgebbare Zeit den Bus überwacht und anhand der Tatsache, daß während des Verstreichens dieser Zeit keine weiteren Aktionen auf den Bus stattfinden - d. h. also z. B. keine weitere Antwortsignalfolge A über den Bus übertragen wird -, daß er tatsächlich der letzte Kommunikati onsteilnehmer (ohne Adreßvorgabe) am Bus ist.

Der Konfigurationsmodus K gliedert sich dabei, wie vorstehend erläutert, in drei voneinander unabhängige Phasen, wobei in der ersten Phase P1 die Präambel P erkannt wird, in der zwei ten Phase P2 als Antwort auf die Präambel P die Antwortsi gnalfolge A ausgesandt wird und in der dritten Phase P3 der Bus überwacht wird, wobei jede Aktion auf dem Bus, die in dieser dritten Phase P3 detektiert wird, aus Sicherheitsgrün den dazu führt, daß der jeweilige Slave S1, S2, ... diesen Um stand dahingehend auswertet, daß sich noch weitere Slaves S1, S2, ... ohne Adreßvorgabe räumlich nach ihm befinden und folglich wieder in die erste Phase P1 des Konfigurationsmodus K zurückfällt, die den Empfang und die Detektion der Präambel P ermöglicht.

Nachdem für den betreffenden Slave Sz eindeutig feststeht, daß er tatsächlich der letzte Kommunikationsteilnehmer am Bus ist, schaltet der Slave Sz von seiner gegenwärtigen Betriebs art, dem Konfigurationsmodus K, der das Erkennen der Präambel P und das darauffolgende Aussenden der Antwortsignalfolge A ermöglicht, in einen Betriebsmodus B, der den Empfang eines Tauftelegramms T vom Master M ermöglicht, mit dem die Adreß vergabe für diesen Slave S1, S2, ... erfolgt.

Die verbleibenden Slaves S1, S2, ... ohne Adreßzuordnung ver bleiben weiterhin im Konfigurationsmodus K, so daß sie das Tauftelegramm T des Masters M nicht auswerten bzw. gar nicht registrieren und warten auf eine erneute Präambel P des Ma sters M.

Beim nächsten Durchlauf des Verfahrens reagiert der gerade getaufte Slave Sz der sich ja nunmehr im normalen Betriebsmo dus B befindet, nicht mehr auf die Präambel P und wird folg lich - auch wenn eine Präambel P durch den Master M über den Bus geschickt wird - auf die Präambel P nicht mehr reagieren, insbesondere nicht mehr mit einer Antwortsignalfolge A rea gieren. Aus diesem Grunde wird also gemäß dem oben beschrie benen Verfahren der dem zuvor getauften Slave Sz unmittelbar vorangehende Slave S1, S2, ... beim Empfang einer neuen Präambel P die Konstellationen auf dem Bus derart auswerten, daß er selbst der letzte Kommunikationsteilnehmer ohne Adreßzuwei sung am Bus ist, und entsprechend in den normalen Betriebsmo dus B schalten, der wiederum den Empfang des Tauftelegramms T ermöglicht.

Nachfolgend wird der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Darstellung in Fig. 2, die exemplarisch ein Orts- Zeit-Diagramm für ein Bussystem mit vier Slaves S1, S2, S3 ... Sz zeigt, nochmals erläutert:

Auf der Abszisse der Fig. 2 sind die Kommunikationsteilnehmer, der Master M und die Slaves S1, S2, S3 ... Sz dargestellt. Auf der Ordinate sind Zeitwerte, T0, T1 ... T11 dargestellt.

Zum Zeitpunkt T0 sendet der Master M die Präambel P. Die Prä ambel P trifft zum Zeitpunkt T1 beim Slave S1 ein. Der Slave S1 sendet zum Zeitpunkt T2 als Reaktion auf die Präambel P eine Antwortsignalfolge A1 aus, die sich - siehe Fig. 1 - so wohl in Richtung der weiteren Kommunikationsteilnehmer S2, S3 ... Sz, als auch in Richtung auf den Master M am Bus ausbrei tet. Darüber hinaus wird natürlich auch die Präambel P am Bus in Richtung auf die weiteren Slaves S2, S3 ... Sz übertragen.

Zum Zeitpunkt T3 empfängt der Slave S2 die vom Master M aus gesandte Präambel P, dabei wird die später eintreffende Ant wortsignalfolge A1 des Slaves S1 vom Slave S2 nicht erkannt bzw. nicht ausgewertet, denn das Überwachen des Busses durch den jeweiligen Slave S1, S2, ... erfolgt erst in der dritten Phase P3 des Konfigurationsmodus K. Der Slave S2 reagiert zum Zeitpunkt T4 auf die empfangene Präambel P mit dem Aussenden der Antwortsignalfolge A2, die sich wiederum in Richtung auf die vorangegangenen Kommunikationsteilnehmer M, S1 wie auch in Richtung der weiteren Slaves S3 ... Sz ausbreitet und sich da bei mit der vom ersten Slave S1 ausgesandten Antwortsignal folge A1 weitestgehend überlappt (A ... 2).

Zum Zeitpunkt T5 erreicht die Präambel den Slave S3. Etwa zu diesem Zeitpunkt erreicht die vom Slave S1 ausgesandte Ant wortsignalfolge A1 den Master M. Der Slave S3 reagiert zum Zeitpunkt T6 auf die empfangene Präambel P mit dem Aussenden der Antwortsignalfolge A3, die sich wiederum in Richtung des weiteren Slaves Sz wie auch in Richtung auf die vorangegange nen Kommunikationsteilnehmer M, S1, S2 ausbreitet (A3, A ... 3).

Zum Zeitpunkt T7 erreicht die vom Slave S2 ausgesandte Si gnalfolge A2 den Slave S1, der nach dem Aussenden der eigenen Antwortsignalfolge A1 vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T7 in der dritten Phase P3 des Konfigurationsmodus K den Bus auf Aktionen überwacht hat und die vom Slave S2 ausgesandte Ant wortsignalfolge A2 als Aktion auf den Bus erkennt, so daß da mit für den Slave S1 feststeht, daß er selbst nicht der vom Master M aus gesehen letzte Kommunikationsteilnehmer am Kom munikationsmedium ist. Der Slave S1 fällt daraufhin im Konfi gurationsmodus K wieder in die erste Phase P1 zurück, die den erneuten Empfang, die Detektion und die Reaktion auf eine vom Master M ausgesandte Präambel P ermöglicht.

Zum Zeitpunkt T8 erreicht die vom Slave S3 ausgesandte Si gnalfolge A3 den Slave S2, der dies gleichfalls - analog zur soeben geschilderten Situation - als Aktion auf dem Bus aus wertet und erneut auf eine Präambel P wartet.

Zum Zeitpunkt T9 erreicht die vom Slave S2 ausgesandte Ant wortsignalfolge A2 den Master M.

Zum Zeitpunkt T10 erreicht die vom Slave S3 ausgesandte Ant wortsignalfolge A3 den Slave S1, der sich jedoch bereits wie der in der ersten Phase P1 des Konfigurationsmodus K befindet und folglich nicht auf die Antwortsignalfolge A3 reagiert.

Bereits zum Zeitpunkt T8 hat die Präambel P den letzten Slave Sz erreicht. Dieser regiert zum Zeitpunkt T9 mit dem Aussen den der Antwortsignalfolge Az. Diese erreicht zum Zeitpunkt T11 den vor dem letzten Slave Sz liegenden Slave S3, der dar aufhin - genau wie zuvor bereits die Slaves S1 und S2 - in die erste Phase P1 des Konfigurationsmodus K zurückschaltet, so daß damit auch für den Slave S3 feststeht, daß er selbst nicht der vom Master M aus gesehen letzte Kommunikationsteil nehmer am Kommunikationsmedium ist. Zum Zeitpunkt T12 trifft die vom letzten Slave Sz ausgesandte Antwortsignalfolge Az beim Master M ein.

Da der Slave Sz der letzte Kommunikationsteilnehmer am Bus ist, empfängt nach diesem kein weiterer Kommunikationsteil nehmer die Präambel P. Folglich ist die vom letzten Slave Sz in Richtung auf den Master M über den Bus laufende Antwortsi gnalfolge Az die letzte mit der aktuellen Präambel P ausgelö ste Antwortsignalfolge A. Der letzte Slave Sz empfängt also selbst beim aktuellen Durchlauf des erfindungsgemäßen Verfah rens keine Antwortsignalfolge A. Nach dem Aussenden der eige nen Antwortsignalfolge Az erkennt der letzte Slave Sz, der während der dritten Phase P3 seines Konfigurationsmodus K während einer vorgebbaren Zeit den Bus überwacht keine Aktio nen, insbesondere keine Antwortsignalfolgen A, am Bus. (Die dritte Phase P3 des Konfigurationsmodus K ist für die jewei ligen Slaves S1, S2, ... in Fig. 2 jeweils mit dem vertikalen Pfeil angedeutet.) Nach Verstreichen dieser vorgebbaren Zeit spanne wertet der letzte Slave Sz die Tatsache des Nichtein treffens von Antwortsignalfolgen A von eventuellen weiteren Kommunikationsteilnehmern dahingehend aus, daß er selbst der vom Master M ausgesehen letzte Kommunikationsteilnehmer am Bus ist. Der Slave Sz schaltet daraufhin aus dem Konfigurati onsmodus K in dem Betriebsmodus B um.

Der Master M registriert das Eintreffen der Antwortsignalfol gen A, wobei die Antwortsignalfolge A1 des Slaves S1 gemäß Fig. 2 z. B. zum Zeitpunkt T4 eintrifft, diejenige des Slaves S2 gemäß Fig. 2 z. B. zum Zeitpunkt T9, diejenige des Slaves S3 gemäß Fig. 2 z. B. zum Zeitpunkt T11 usw.. Wenn der Master M während einer gleichfalls vorgebbaren Zeitspanne kein weite res Eintreffen einer Antwortsignalfolge A detektiert, so steht fest, daß die letzte eingetroffene Antwortsignalfolge A die Antwortsignalfolge Az des vom Master M ausgesehen weitest entfernten Kommunikationsteilnehmers Sz ist. Dabei ist die vorgebbare Zeitspanne, während derer der Master M das Ein treffen von Antwortsignalfolgen A überwacht, im wesentlichen durch die maximal mögliche Ausdehnung des Kommunikationsmedi ums bestimmt.

Anhand der Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden der Präambel zum Zeitpunkt T0 und dem Zeitpunkt T_x - gemäß Fig. 2 z. B. der Zeitpunkt T12 - des Eintreffens der letzten Antwortsignalfol ge Az ist die Entfernung des letzten Kommunikationsteilneh mers Sz vom Master M ermittelbar. In Abhängigkeit von dieser Entfernung bzw. in Abhängigkeit von der Anzahl der am Kommu nikationsmedium insgesamt vorhandenen Slaves S1, S2, ... ohne Adreßvergabe, wird dem jeweils letzten Kommunikationsteilneh mer Sz eine eindeutige Adresse zugewiesen.

Dies erfolgt mittels eines vom Master M ausgesandten Taufte legramms T, das von den anderen Slaves ohne Adreßzuordnung S1, S2, ... die wieder in die erste Phase P1 des Konfigurations modus K zurückgefallen sind, nicht ausgewertet wird, jedoch vom jeweils letzten Kommunikationsteilnehmer, der sich nach Beenden der dritten Phase P3 des Konfigurationsmodus K nun mehr in den Betriebsmodus B geschaltet hat, empfangen und ausgewertet wird. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 2 nicht mehr dargestellt.

Das Tauftelegramm T ist dabei so definiert, daß eventuelle am Kommunikationsmedium bereits vorhandene Slaves mit Adreßzu ordnung auf dieses Tauftelegramm T nicht reagieren.

Auf diese Weise kann der Master M nach und nach nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren alle Slaves S1, S2, ... am Bus taufen. Dabei werden die Adressen der Slaves S1, S2, ... beispielsweise in einer dem Abstand vom Master M entsprechenden auf- oder absteigenden Reihenfolge vergeben, wobei z. B. im Fall einer absteigenden Reihenfolge beim ersten Durchlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens demjenigen Slave S1, S2, ..., der sich zuerst für den Empfang des Tauftelegramms T bereitschaltet, als Adresse ein vorgebbarer Startwert zuge wiesen wird, der sukzessive bei jeder neuen Durchführung des Verfahrens inkrementiert wird. Werden dagegen die Adressen in einer dem Abstand vom Master M entsprechenden aufsteigenden Reihenfolge vergeben, wird z. B. entweder demjenigen Slave S1, S2, ..., der sich als erster für den Empfang des Tauftelegramms T bereitstellt, als Startadresse ein vorgebbarer Wert zuge wiesen, der bei jeder weiteren Ausführung des Verfahrens de krementiert wird, oder der vorgebbare Wert wird in Anlehnung an die von den Slaves S1, S2, ... beim erstmaligen Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gesendeten Antwortsignalfol gen A, aus denen die Anzahl der Slaves S1, S2, ..., denen noch keine Adresse zugeordnet ist, ableitbar ist, gebildet.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Kommunikationsteilnehmer, der Master M und die Slaves S1, S2, ... erfindungsgemäß folgendermaßen ausgestaltet:

Der Master M verfügt gemäß Fig. 3 über einen Sendekanal S und einen Empfangskanal E. Über den Sendekanal S werden die zu sendenden Daten TxD und über den Empfangskanal die empfange nen Daten RxD übertragen. Zum Aussenden der Präambel P weist der Master M einen Präambelgenerator PG auf. Die Präambel P gelangt über einen Ausgang des Präambelgenerators PG zum sen dekanalseitigen Multiplexer MUX. Das Aussenden der Präambel P wird von einer Aktivierungs-/Initialisierungslogik I angesto ßen. Von der Aktivierungs-/Initialisierungslogik I werden die beiden Multiplexer MUX zunächst so eingestellt, daß der Prä ambelgenerator PG mit dem Sendekanal S und der Empfangskanal E mit einer Vorrichtung AC (activity control), mit der Aktio nen auf den Bus überwacht und erkannt werden, verbunden ist.

Nach dem Aussenden der Präambel P aktiviert der Präambelgene rator PG die Aktivitätskontrolle AC; gleichzeitig wird ein Timer TM gestartet. Werden jetzt nach dem Aussenden der Prä ambel P am Empfangskanal E Daten empfangen, gelangen diese aufgrund der oben beschriebenen Einstellung des Multiplexers MUX zur Aktivitätskontrolle AC, die daraufhin ein Signal ACa auslöst und das empfangene Signal in einem Latch LT zwischen speichert. Die Zeit, die zwischen dem Aussenden der Präambel P und der Detektion einer Aktion auf dem Bus - im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, also üblicherweise die Detekti on der Antwortsignalfolge A - vergeht, ist anhand des vom Ti mer TM jeweils gelieferten Zeitsignals TMt ermittelbar.

Da sich die Antwortsignalfolgen A jedoch überlappen können oder aufgrund der jeweiligen Abtastfrequenz des Masters M nicht eindeutig unterscheidbar sind, ist für die Distanzmes sung das zeitliche Auftreten in der letzten fallenden Flanke der Antwortsignalfolgen A relevant.

Nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne bewirkt der Timer TM das Umschalten sowohl des empfangskanalseitigen wie auch des sendekanalseitigen Multiplexers MUX, so daß die Sendeleitung S, wie auch die Empfangsleitung E, in an sich bekannter Weise mit den Schnittstellenbaustein UART verbunden sind.

Aus der Zeitdifferenz Δt ist damit jeweils mit der Signalaus breitungsgeschwindigkeit auf dem verwendeten Kommunikations medium die räumliche Entfernung zwischen dem Master M und ei nem eine Aktion auf dem Bus hervorrufenden Slave S1, S2, ... ermittelbar. Bei einer Signallaufzeit von 4,2 ns/m in Kupfer (Cu) braucht ein Signal vom Senden bis zum Empfang der Ant wort pro Entfernungsmeter 8,4 ns.

Üblicherweise ist in einem Profibusstecker eine LRC-Kombina tion als Filter gegen Störungen, z. B. Reflektionen, vorgese hen. Diese Kombination stellt eine Leitung mit ca. im Länge dar. Bei einem darüber hinaus technisch bedingten Mindestab stand von 0,5 m zwischen den Slaves S1, S2, ... beträgt die Si gnallaufzeit vom Master bis zum nächstmöglichen Slave S1, S2, ... in Kupfer 1,5 × 4,2 ns = 6,3 ns.

Bis die Antwort den Master M wieder erreicht, vergehen 2 × 6,3 ns und damit ca. 12,6 ns. Zum Abtasten und Messen reicht damit eine Abtastfrequenz von ca. 100 MHz aus.

Die dem jeweiligen Slave S1, S2, ... mit dem Tauftelegramm T zu zuweisende Adresse ist damit als Funktion der Entfernung ge mäß der oben erläuterten Gesetzmäßigkeiten ausdrückbar. Da zwischen zwei benachbarten Slaves S1, S2, ... ein Mindestabstand bestehen muß, der exemplarisch z. B. 1,0 m betrage, ist bei ei ner Zeitdifferenz Δt - z. B. (2 × 2,5 m × 4,2 ns/m) = 21,0 ns ≦ Δt ≦ (2 × 3,5 m × 4,2 ns/n) = 29,4 ns - zwischen dem Aussenden der Präambel P und dem Detektieren der letzten fallenden Flanke der Antwortsignalfolge(n) A sichergestellt, daß eine Adresse für einen Slaves S1, S2, ... der sich im Abstand zwischen 2,5 m und 3,5 m vom Master M, mithin also an der vom Master M aus gesehen dritten möglichen Position am Bus befindet, zu verge ben ist.

Im Falle des vorstehend behandelten Zahlenbeispiels kann für den Slave z. B. die Adresse "3" vergeben werden, wobei dann die Adresse unmittelbar mit der Position am Bus korrespon diert und somit die Adresse unmittelbar als Positionsinforma tion auswertbar ist.

Es ist jedoch gleichfalls möglich, daß die Slaves S1, S2, ..., wie weiter oben beschrieben, auf- oder absteigend numeriert werden und jeweils eine dieser Numerierung entsprechende Adresse vergeben wird. Damit hat z. B. ein Slave S1 mit einem Abstand von 5 m vom Master M die Adresse "1", ein Slave S2 mit einem Abstand von 7 m vom Master die Adresse "2" und ein Slave S3 mit einem Abstand von 12 m vom Master die Adresse "3". Für diesen Fall verwaltet der Master M vorteilhafterweise eine Lookup-Tabelle LUT der eine Zuordnung zwischen den vergebenen Adressen und den bei der Adreßvergabe ermittelten Zeitdiffe renzen Δt entnehmbar ist; LUT = [(1; 5 m), (2; 7 m), (3; 12 m)]. In diesem Falle ist die Positionsinformation der Lookup- Tabelle LUT an der durch die jeweilige Adresse festgelegten Position entnehmbar. Damit ist auch für später hinzukommenden Slaves S1, S2, ... die automatische Adressierung und die Ermitt lung der Positionsinformation möglich. Ein neu hinzukommender Slave S4 mit einem Abstand von 9 m vom Master M kann ohne Um numerierung der bereits adressierten Slaves S1, S2, S3 nicht mit monoton zu Entfernung vom Master steigender Adresse in den Bus aufgenommen werden; statt dessen wird dem neu hinzu kommenden Slave S4 die nächste freie Adresse "4" zugewiesen, wobei jedoch anhand der Laufzeitdifferenz Δt dessen Entfer nung zum Master M eindeutig ermittelbar ist, so daß über die Lookup-Tabelle LUT = [(1; 5 m), (2; 7 m), (3; 12 m), (4; 9 m)] die Positionsinformation wieder verfügbar ist.

Diese Positionsinformation kann einem Projektierungswerkzeug zur Verfügung gestellt werden, so daß ein geografisches Pro zeßabbild erzeugbar ist.

Auch der Slave S1, S2 ... Sx weist gemäß Fig. 4 einen Sendekanal S und einen Empfangskanal E auf. Über den Sendekanal S werden zu sendende Daten TxD, über den Empfangskanal E empfangene Daten RxD übertragen. Sowohl im sendeseitigen wie auch im empfangsseitigen Kanal ist jeweils ein Multiplexer MUX ange ordnet. Von einer Schaltlogik SL werden die beiden Mulitple xer MUX zunächst so eingestellt, daß ein Mustergenerator MG zum Generieren z. B. der Antwortsignalfolge A mit der Sende leitung S verbunden ist. Eine für den Slave Sx spezifische Aktivitätskontrolle AC ist mit dem Empfangskanal E verbunden. Darüber hinaus ist in der so bewirkten Einstellung des emp fangskanalseitigen Multiplexers MUX der Empfangskanal E auch mit einer Vorrichtung zur Mustererkennung PR (pattern reco gnition) verbunden.

Wenn über den Empfangskanal E eine Präambel P zum Slave Sx gelangt, erkennt die Vorrichtung zur Mustererkennung PR, im folgenden Präambeldetektor PR, diese Präambel P und aktiviert den Mustergenerator MG, der eine Antwortsignalfolge A auf den Sendekanal S gibt. Mit dem Aussenden der Antwortsignalfolge A aktiviert der Mustergenerator MG die Aktivitätskontrolle AC des Slaves Sx; gleichzeitig wird ein Timer TM angestoßen. Re gistriert die Aktivitätskontrolle AC Aktionen auf dem Emp fangskanal E, so wird ein Signal ACa generiert, das erneut den Präambeldetektor PR aktiviert, so daß der Slave Sx erneut auf eine Präambel P reagieren kann (Rückfall aus der dritten Phase P3 des Konfigurationsmodus K in die erste Phase P1).

Registriert die Aktivitätskontrolle AC dagegen während einer vorgebbaren Zeitspanne, deren Ablauf durch den Timer TM si gnalisiert wird, keine Aktionen auf den Bus, ist der Konfigu rationsmodus K für diesen Slave Sx beendet. Es wird die Schaltlogik SL aktiviert, die sowohl den empfangskanalseiti gen wie auch den sendekanalseitigen Multiplexer MUX derart umschaltet, daß der Empfangskanal E und der Sendekanal S di rekt mit den Schnittstellenbaustein UART verbunden sind, so daß der Slave Sx in der Lage ist, reguläre Telegramme, insbe sondere das Tauftelegramm T, vom Master M zu empfangen; der Slave Sx befindet sich jetzt im Betriebsmodus B.

Solange ein Slave S1, S2, ... unparametriert ist, ihm also noch keine Adresse zugewiesen ist, befindet er sich im Konfigura tionsmodus K, in der während der ersten Phase P1 des Konfigu rationsmodus K ein Präambeldetektor PR auf dem Empfangskanal E mithört, während der Sendekanal S mit einem Bitmustergene rator MG verbunden ist.

Erkennt der Präambeldetektor PR eine Präambel P fehlerfrei, so generiert während der zweiten Phase P2 des Konfigurations modus K der Bitmustergenerator MG unverzüglich die Antwortsi gnalfolge A für den Master M.

Empfängt der Slave S1, S2, ... während der darauffolgenden drit ten Phase P3 des Konfigurationsmodus K eine bestimmte, vor gebbare Zeit kein weiteres Signal, so steht damit fest, daß er derjenige Slave S1, S2, ... ist, der vom Master M räumlich am weitesten entfernt ist und somit der letzte Kommunikation steilnehmer ohne Adreßzuordnung am Übertragungsmedium ist.

Im Konfigurationsmodus K ist das Umschalten von einer Phase P1, P2, P3 in die nächste Phase P1, P2, P3 nur möglich, wenn die zeitlich vorangehende Phase P1, P2, P3 sicher abgeschlos sen wurde. Das Umschalten in den Betriebsmodus B, ausgehend von den Konfigurationsmodus K ist nur möglich, wenn sämtliche drei Phasen P1, P2, P3 des Konfigurationsmodus K in der vor gesehenen Reihenfolge sicher abgeschlossen sind. Den zeitli chen Ablauf der verschiedenen Modi und Phasen, die ein Slave S1, S2, ... während des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens durchläuft, sind abschließend nochmals in Fig. 5 dargestellt.

Ein Slave S1, S2, ..., der einem Kommunikationssystem neu zuge ordnet werden soll, dem also noch keine Adresse, über die er eineindeutig ansprechbar ist, zugeordnet ist, befindet sich zunächst im Konfigurationsmodus K. Der Konfigurationsmodus K ist in drei zeitlich aufeinander folgende Phase aufteilbar. Während der ersten Phase P1 überwacht der Slave S1, S2, ... das Kommunikationsmedium auf das Auftreten einer Präambel P; in Fig. 5 als "P?" dargestellt. Solange keine Präambel P erkannt wird, verbleibt der Slave S1, S2, ... in der ersten Phase P1 des Konfigurationsmodus K. Wird dagegen die Präambel P erkannt, wird während der zweiten Phase P2 des Konfigurationsmodus K als Antwort auf die Präambel P die Antwortsignalfolge A aus gesandt; in Fig. 5 als "A" dargestellt. Nach dem Aussenden der Antwortsignalfolge A überwacht der Slave S1, S2, ... in der dritten Phase P3 des Konfigurationsmodus K während einer vor gebbaren Zeitspanne den Bus auf das Auftreten einer von einem anderen Kommunikationsteilnehmer ausgesandten Antwortsignal folge A; in Fig. 5 als "A?" dargestellt. Wird während der dritten Phase P3 eine Antwortsignalfolge A erkannt, fällt der Slave S1, S2, ... wieder in die erste Phase P1 des Konfigurati onsmodus K zurück. Wird dagegen während der vorgebbaren Zeit spanne - wobei die zeitliche Komponente in der Darstellung gemäß Fig. 5 nicht berücksichtigt ist - keine Antwortsignal folge A erkannt wird aus dem Konfigurationsmodus K in den Be triebsmodus B umgeschaltet. Der Betriebsmodus B ermöglicht den Empfang des Tauftelegramms T vom Master M; in Fig. 5 als "T?" dargestellt. Mit dem Empfang des Tauftelegramms T ist dem betreffenden Slave S1, S2, ... eine eindeutige Adresse zu weisbar, über die er während der normalen Operation im Be triebsmodus B ansprechbar ist und damit Telegramme nach dem für das Kommunikationssystem definierten Busprotokoll senden und empfangen kann; in Fig. 5 nur schematisch durch die "black box" nach dem Empfang des Tauftelegramms T dargestellt.

Mit den während der normalen Operation empfangenen Telegram men erfolgt - üblicherweise unmittelbar im Anschluß an die Adreßzuweisung - der normale Zyklus zur Parametrierung eines Slaves (Baudratensuche, Parametrierung, etc.).

Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Signalfolgen, also z. B. die Präambel P oder die Antwortsi gnalfolge A, müssen so gewählt werden, daß sie den normalen Kommunikationsbetrieb nicht beeinträchtigen und sicher als Präambel P bzw. als Antwortsignalfolge A erkennbar sind.

Abschließend läßt sich die vorliegende Erfindung zusammenfas sen wie folgt kurz darstellen: Es wird ein auf einer Distanz messung beruhendes Verfahren zur automatischen Adreßvergabe angegeben, wobei ein Master M über den Bus eine Präambel P aussendet, die von sämtlichen zu adressierenden Slaves S1, S2, ... empfangen wird. Die Slaves S1, S2, ... reagieren auf die Präambel P)mit dem Aussenden einer Antwortsignalfolge A. Ein in Richtung auf den Master M vor einem eine Antwortsi gnalfolge A aussendenden Slave S3 liegender Slave S2 regi striert die Antwortsignalfolge A des Slaves S3 und wartet daraufhin auf eine neue Präambel P. Der Slave Sz, der keine Antwortsignalfolgen A von anderen Slaves S1, S2, ... regi striert, ist der vom Master M aus gesehen letzte Slave Sz oh ne Adreßzuordnung am Bus. Dieser Slave Sz schaltet sich zum Empfang eines Tauftelegramms T vom Master M bereit, mit dem ihn eine eineindeutige Adresse zugewiesen wird. Beim nächsten Durchlauf des Verfahrens reagiert der gerade getaufte Slave Sz nicht mehr auf die Präambel P, so daß ein anderer Slave S1, S2, ... die Konstellationen am Bus derart auswertet, daß er sich für den Empfang des Tauftelegramms T bereitschaltet. Auf diese Weise werden nach und nach sämtliche Slaves S1, S2, ... ohne Adresse getauft.

Claims

1. Verfahren zur automatischen Adreßvergabe in einem Kommu nikationssystem mit mehreren Kommunikationsteilnehmern (M, S1, S2, ...) von denen mindestens einer, im folgenden Master (M), eine übergeordnete Funktion wahrnimmt, wobei der Master (M) zur Adreßvergabe eine bestimmte Signalfol ge (P), im folgenden Präambel (P), aussendet, die von den verbleibenden Kommunikationsteilnehmern (S1, S2, ...), im folgenden Slaves (S1, S2, ...), empfangen wird, wobei je der Slave (S1, S2, ...), dem noch keine Adresse zugeordnet wurde, als Antwort auf die Präambel (P) unverzüglich eine Signalfolge (A) aussendet, wobei derjenige Slave (S1, S2, ...), der die Präambel (P) zeitlich zuletzt empfängt, anhand der Tatsache, daß nach der von ihm ausgesandten Signalfolge (A) innerhalb einer vorgegebenen Zeit keine weiteren Aktionen in dem Kommunikationssystem stattfin den, erkennt, daß in dem Kommunikationssystem räumlich nach ihm keine weiteren Slaves (S1, S2, ...) ohne Adreßzu ordnung vorhanden sind und daraufhin in einen normalen Empfangsmodus schaltet, der den Empfang eines Tauftele gramms (T) vom Master (M) ermöglicht, mit dem die Adreß vergabe für diesen Slave (S1, S2, ...) erfolgt, wobei die weiteren Slaves (S1, S2, ...) ohne Adreßzuordnung, die nach ihrer eigenen Antwort (A) Aktionen in dem Kommunika tionssystem erkennen, erneut auf die Präambel (P) des Ma sters (M) warten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Master (M) anhand der Anzahl der von den Slaves (S1, S2, ...) gesendeten Antworten (A) die Anzahl der Slaves (S1, S2, ...) denen noch keine Adresse zugeordnet ist, erkennt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Master (M) nach dem Taufen eines Slaves (S1, S2, ...) erneut eine Präam bel (P) aussendet, wenn feststeht, daß in dem Kommunika tionssystem noch Slaves (S1, S2, ...) vorhanden sind, de nen noch keine Adresse zugeordnet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Master (M) wäh rend des Betriebs des Kommunikationssystems zu vorgebba ren Zeitpunkten bzw. in einem vorgebbaren Zeitraster er neut eine Präambel (P) aussendet.

5. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressen der Slaves (S1, S2, ...) in einer dem Abstand vom Master (M) ent sprechenden auf- oder absteigenden Reihenfolge vergeben werden.

6. Verfahren nach nach einem der obigen Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß an hand der Adressen der einzelnen Slaves (S1, S2, ...) ein Abbildung der Topologie der in dem Kommunikationssystem vorhanden Slaves (S1, S2, ...) generiert wird.

7. Kommunikationssystem mit mehreren, für eine automatische Adreßvergabe geeigneten Kommunikationsteilnehmern (M, S1, S2, ...) von denen mindestens einer, im folgenden Master (M), eine übergeordnete Funktion wahrnimmt, wobei der Ma ster (M) zur Aussendung einer bestimmten Signalfolge (P) zur Adreßvergabe, im folgenden Präambel (P), geeignet ist, wobei die verbleibenden Kommunikationsteilnehmer (S1, S2, ...), im folgenden Slaves (S1, S2, ...), denen noch keine Adresse zugeordnet wurde, zur unverzüglichen Aussendung einer Signalfolge (A) als Antwort auf die Prä ambel (P) geeignet sind, wobei jeder Slave (S1, S2, ...) zur Überwachung des Kommunikationssystems nach dem Emp fang der Präambel (P) geeignet ist, wobei zumindest eine von einem Slave (S1, S2, ...) ausgesandte Signalfolge (A) für die anderen Slaves (S1, S2, ...) als Aktion in dem Kommunikationssystem auswertbar ist, wobei das Ausbleiben der Aktion in dem Kommunikationssystem während einer vor gebbaren Zeitspanne für den betreffenden Slave (S1, S2, ...) dahingehend auswertbar ist, daß in dem Kommunika tionssystem räumlich nach ihm keine weiteren Slaves (S1, S2, ...) ohne Adreßzuordnung vorhanden sind, so daß der betreffende Slave (S1, S2, ...) in einen normalen Emp fangsmodus schaltbar ist, der den Empfang eines Tauftele gramms (T) vom Master (M) ermöglicht, mit dem die Adreß vergabe für diesen Slave (S1, S2, ...) bewirkbar ist.

8. Kommunikationssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Master (M) anhand der Anzahl der von den Slaves (S1, S2, ...) gesen deten Antwortsignalfolgen (A) die Anzahl der Slaves (S1, S2, ...) denen noch keine Adresse zugeordnet ist, erkenn bar ist.

9. Kommunikationssystem nach Anspruch 7 oder 8, da durch gekennzeichnet, daß wäh rend des Betriebs zu vorgebbaren Zeitpunkten bzw. in ei nem vorgebbaren Zeitraster durch den Master (M) erneut eine Präambel (P) aussendbar ist.

10. Kommunikationssystem nach Anspruch 7, 8 oder 9, da durch gekennzeichnet, daß die Adressen der Slaves (S1, S2, ...) in einer dem Abstand vom Master (M) entsprechenden auf- oder absteigenden Rei henfolge vergebbar sind.

11. Kommunikationssystem nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß anhand der Adressen der einzelnen Slaves (S1, S2, ...) eine Abbildung der Topologie der in dem Kommunikationssy stem vorhanden Slaves (S1, S2, ...) generierbar ist.

12. Übergeordneter Kommunikationsteilnehmer, im folgenden Ma ster (M), der zur automatischen Adreßvergabe in einem Kommunikationssystem mit weiteren Kommunikationsteilneh mern (S1, S2, ...), im folgenden Slaves (S1, S2, ...), geeignet ist, wobei der Master (M) mindestens

1. zur Aussendung einer Signalfolge (P) zur Einleitung der Adreßvergabe, im folgenden Präambel (P),
2. zum Empfang einer Antwortsignalfolge (A), die von einem der Slaves (S1, S2, ...) als Reaktion auf die Präambel (P) aussendbar ist,
3. zur Aussendung eines Tauftelegramms zur Adreßvergabe geeignet ist und nach dem Taufen eines Slaves (S1, S2, ...) erneut eine Präambel (P) aussendbar ist, wenn feststeht, daß in dem Kommunikationssystem noch Slaves (S1, S2, ...) vorhan den sind, denen noch keine Adresse zugeordnet ist.

13. Übergeordneter Kommunikationsteilnehmer nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Mittel zur Erkennung der Anzahl der von den Slaves (S1, S2, ...) ge sendeten Antwortsignalfolgen (A).

14. Übergeordneter Kommunikationsteilnehmer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich net, daß während des Betriebs des Kommunikationssy stems zu vorgebbaren Zeitpunkten bzw. in einem vorgebba ren Zeitraster erneut eine Präambel (P) aussendbar ist.

15. Übergeordneter Kommunikationsteilnehmer nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeich net, daß die Adressen der Slaves (S1, S2, ...) in einer dem Abstand vom Master (M) entsprechenden auf- oder absteigenden Reihenfolge vergebbar sind.

16. Übergeordneter Kommunikationsteilnehmer nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeich net, daß anhand der Adressen der Slaves (S1, S2, ...) eine Abbildung der Topologie der in dem Kommunikati onssystem vorhanden Slaves (S1, S2, ...) generierbar ist.

17. Kommunikationsteilnehmer, im folgenden Slave (S1, S2, ...), der zum Einsatz in einem Kommunikationssystem mit automatischer Adreßvergabe, bewirkbar durch einen überge ordneten Kommunikationsteilnehmer (M), im folgenden Ma ster (M), vorgesehen ist, wobei er

1. in einem Konfigurationsmodus betreibbar ist,
- 1. in dem er zur unverzüglichen Aussendung einer Signal folge (A) als Antwort auf eine vom Master (M) aus sendbare Präambel (P) und zur Überwachung des Kommu nikationssystems nach dem Empfang der Präambel (P) geeignet ist,
- 2. wobei zumindest eine von einem anderen Slave (S1, S2, ...) ausgesandte Antwortsignalfolge (A) für den Slave (S1, S2, ...) als Aktion in dem Kommunikationssystem auswertbar ist und wobei das Ausbleiben der Aktion in dem Kommunikationssystem während einer vorgebbaren Zeitspanne für den Slave (S1, S2, ...) dahingehend auswertbar ist, daß in dem Kommunikationssystem räum lich nach ihm keine weiteren Slaves (S1, S2, ...) oh ne Adreßzuordnung vorhanden sind, und der Slave (S1, S2, ...) daraufhin in einen Betriebsmodus schaltbar ist,
2. und dem Betriebsmodus betreibbar ist, der mindestens den Empfang eines Tauftelegramms (T) vom Master (M) er möglicht, mit dem die Adreßvergabe für den Slave (S1, S2, ...) bewirkbar ist.