DE19818527C2 - Method for operating multiple data terminals on a standard control unit - Google Patents

Method for operating multiple data terminals on a standard control unit

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DE19818527C2 DE1998118527 DE19818527A DE19818527C2 DE 19818527 C2 DE19818527 C2 DE 19818527C2 DE 1998118527 DE1998118527 DE 1998118527 DE 19818527 A DE19818527 A DE 19818527A DE 19818527 C2 DE19818527 C2 DE 19818527C2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrei­ ben von mehreren Datenendgeräten an einer Steuereinheit, wobei alle Datenendgeräte über eine gemeinsame erste Buslei­ tung an einen digitalen Dateneingang und eine gemeinsame zweite Busleitung an einen digitalen Datenausgang der Steuer­ einheit angeschlossen sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben von mindestens einem Datenendge­ rät an einer Steuereinheit, wobei jedes angeschlossene Daten­ endgerät über eine Datenempfangsleitung an einen exklusiven, digitalen Datenausgang der Steuereinheit angeschlossen ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben von mindestens einem Datenendgerät an einer Steuereinheit, wobei jedes angeschlossene Datenendgerät über eine Datensendelei­ tung an einen exklusiven digitalen Dateneingang der Steuer­ einheit angeschlossen ist. Außerdem wird durch die Erfindung ein Datenendgerät zur Verarbeitung von Daten, die von einer Standardsteuereinheit (STE) empfangen und/oder an diese gesendet werden bereitgestellt.The present invention relates to a method for operating ben of several data terminals on one control unit, all data terminals via a common first bus line to a digital data input and a common one second bus line to a digital data output of the control unit are connected. The invention further relates to a method for operating at least one data endge advises on a control unit, each connected data terminal via a data reception line to an exclusive, digital data output of the control unit is connected. The invention further relates to a method for operating at least one data terminal on a control unit, wherein each connected data terminal via a data transmission to an exclusive digital tax data input unit is connected. In addition, the invention a data terminal for processing data from a Standard control unit (STE) received and / or to this sent will be provided.

Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Verfahren zum Betreiben eines Datenbusses bekannt. Häufig werden die verschiedenen Verfahren und die zugehörigen Geräte eingeteilt in parallele Bussysteme bzw. serielle Bussysteme. Aus der deutschen Patentschrift DE 39 42 390 ist ein paralleler Bus zur Verbindung mehrerer Datengeräte mit einer Datenverarbei­ tungseinheit bekannt, wobei die Datengeräte identisch ausge­ bildete Schaltungskarten aufweisen. Ein derartiges System benötigt eine Vielzahl von Busleitungen, die zwischen den einzelnen Datengeräten verlaufen.A large number of processes are from the prior art known for operating a data bus. Often they are different procedures and the associated devices in parallel bus systems or serial bus systems. From the German patent DE 39 42 390 is a parallel bus for connecting several data devices with one data processor tion unit known, the data devices identically have formed circuit cards. Such a system  requires a large number of bus lines between the individual data devices.

Die Deutsche Patentanmeldung DE 43 27 537 nennt ein Verfahren zum Betreiben eines Busses und ein Bussystem zur Durchführung des Verfahrens. Bei dem dargestellten Bussystem sind Sensor­ elemente in Reihe an einen Mikroprozessor gekoppelt. Der Mikroprozessor kann aus der aktuellen Stromaufnahme ableiten, welches Sensorelement aktiv ist. Bei einer Vielzahl von ange­ schlossenen Sensorelementen besteht das Problem, daß aus dieser Stromaufnahme nicht in jeden Fall sicher ermittelt werden kann, welches das aktive Sensorelement ist. Außerdem sind zusätzliche Schaltungseinheiten erforderlich, um die Daten der Sensorelemente auszuwerten.German patent application DE 43 27 537 names a method for operating a bus and a bus system for implementation of the procedure. In the bus system shown, there are sensors elements coupled in series to a microprocessor. The Microprocessor can derive from the current power consumption, which sensor element is active. With a variety of ange closed sensor elements, the problem is that this current consumption is not definitely determined in any case can be, which is the active sensor element. Moreover additional circuit units are required in order to Evaluate data from the sensor elements.

Aus Färber, G. "Bussysteme", 2. Aufl., Oldenburg-Verlag, 1987, Seiten 90-95 und 106-11 sind Elemente von Bussystemen bekannt, die in verschiedener Weise den Aufbau des Bussys­ tems, den Buszugriff und das Datentelegramm organisieren. Dort ist u. a. die Methode des Zeitscheiben-Verfahrens beschrieben, das den Betrieb einer Leitstation voraussetzt, welche jedem Teilnehmer Informationen über den Beginn seiner Zeitscheibe zur Verfügung stellt. Diese Methode ist dahinge­ hend problembehaftet, daß die starre Zuweisung des Buszugriffs zu einer unzureichenden Busauslastung führt, da bei Teilnehmern, die im Moment der Buszuteilung nichts zu senden haben, die zugeordnete Zeitscheibe ungenutzt bleibt.From Färber, G. "Bussysteme", 2nd edition, Oldenburg-Verlag, 1987, Pages 90-95 and 106-11 are elements of bus systems known, in different ways the construction of the Bussys Organize tems, bus access and the data telegram. There is u. a. the time slice method described, which requires the operation of a control station, which gives each participant information about the start of their Time slice. This method is gone problematic that the rigid allocation of the Bus access leads to insufficient bus utilization because for participants who do not have anything at the moment the bus is allocated send, the assigned time slice remains unused.

Bei dem ebenfalls aus der genannten Druckschrift bekannten CSMA- und CSMA/CD-Verfahren wird die Busbelegung zufällig durch die Teilnehmer bestimmt. Hierzu ist es erforderlich, daß der Teilnehmer, der Daten zu übertragen hat, den Bus zunächst abhört und erst mit der Übertragung beginnt, sobald er einen freien Bus vorfindet. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß ein gleichzeitiges Senden zweier Teilneh­ mer nicht auszuschließen ist. Die Datenübertragung muß daher mit einer Quittierung durch den Empfänger abgeschlossen werden.In the also known from the cited document CSMA and CSMA / CD procedures make the bus assignment random determined by the participants. For this it is necessary that the participant who has to transmit data, the bus listens first and only starts broadcasting as soon as  he finds a free bus. A disadvantage of this procedure is that a simultaneous transmission of two participants cannot be ruled out. The data transfer must therefore completed with an acknowledgment by the recipient become.

Der zuvor genannten Druckschrift "Bussysteme" ist weiterhin zu entnehmen, daß ein Empfänger mit der negativen Flanke des Startbits auf der Datenleitung synchronisiert werden kann. Die Synchronisation wird allerdings nur solange angenommen, wie vereinbarte Stoppbits ("1"-Zustand) tatsächlich vorhanden sind. Ruht die Datenübertragung zeitweilig, so daß zu diesem Zeitpunkt ein "0"-Bit angetroffen wird, so wird durch den Empfänger der Verlust der Synchronisation angenommen und erst der nächste "1-0"-Übergang als ein Startbit interpretiert, wobei der Empfänger zur eindeutigen Flankenerkennung mehrmals während einer Bit-Zeit das Signal abtasten muß. Diese Form der Synchronisation setzt das Vorhandensein schnell reagie­ render, digitaler Ein- und Ausgabeanschlüsse an Sender und Empfänger voraus.The previously mentioned publication "bus systems" is still that a receiver with the negative edge of the Start bits on the data line can be synchronized. However, the synchronization is only accepted as long as as agreed stop bits ("1" state) actually exist are. The data transmission is temporarily suspended, so that to this When a "0" bit is encountered, the Receiver accepted the loss of synchronization and only the next "1-0" transition interpreted as a start bit, the receiver for clear edge detection several times must sample the signal during a bit time. This form The synchronization makes the presence react quickly render, digital input and output connections to transmitters and Receiver ahead.

In der industriellen Steuer- und Regelungstechnik werden häufig Standardsteuereinheiten, insbesondere SPS, eingesetzt. Derartige Standardsteuereinheiten besitzen digitale Datenein­ gänge und Datenausgänge, mit denen bestimmte Schaltzustände ermittelt und Schaltaufgaben ausgeführt werden können. Diese Standardeingänge/ausgänge können nur mit relativ geringen Schaltgeschwindigkeiten (ca. 100 Hz) betrieben werden. Daher eignen sich Standardsteuereinheiten nicht zum unmittelbaren Betrieb herkömmlicher Bussysteme, an welche eine Vielzahl von Datenendgeräten angeschlossen werden können. Die digitalen Ein/Ausgänge der Standardsteuereinheiten eignen sich außerdem nicht zum Anschluß von analogen Datenerfassungs- oder Daten­ ausgabeeinheiten.In industrial control and regulation technology standard control units, in particular PLCs, are often used. Such standard control units have digital data gears and data outputs with which certain switching states determined and switching tasks can be carried out. This Standard inputs / outputs can only be used with relatively few Switching speeds (approx. 100 Hz) can be operated. Therefore Standard control units are not suitable for immediate Operation of conventional bus systems to which a variety of Data terminals can be connected. The digital Inputs / outputs of the standard control units are also suitable  not for connecting analog data acquisition or data output units.

Alle bisher bekannten Bussysteme arbeiten mit wesentlich höheren Übertragungsfrequenzen, da die zu übermittelnde Datenmenge relativ hoch ist und die Übertragungsleistung der Bussysteme durch komplizierte Zugriffsalgorithmen stark herabgesetzt wird.All previously known bus systems work with essential higher transmission frequencies because the one to be transmitted Amount of data is relatively high and the transmission performance of the Bus systems strong due to complicated access algorithms is reduced.

Um herkömmliche Bussysteme an eine Standardsteuereinheit anzuschließen, sind bislang zusätzliche Schaltungseinheiten erforderlich, beispielsweise ein Mikroprozessor mit entspre­ chenden Schnittstellen, um den Datenaustausch sicherzustel­ len.To conventional bus systems to a standard control unit To date, additional circuit units have to be connected required, for example a microprocessor with correspond appropriate interfaces to ensure data exchange len.

Es ist auch bekannt, digitale Standardanschlüsse von Steuer­ einheiten zur Informationsübertragung zu nutzen. Derartige herkömmliche Systeme können aber überhaupt keinen Busbetrieb realisieren oder benötigen dazu eine Vielzahl zusätzlicher Steuerleitungen.It is also known to control standard digital connectors use units for information transfer. such conventional systems cannot operate buses at all realize or need a variety of additional Control lines.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein einfaches, kostengünstiges Steuerverfahren bereitzustellen, durch welches unterschiedliche Datenendgeräte dezentral (bis zu 100 Meter entfernt) an nur einem digitalen Dateneingang und/oder Datenausgang von Standardsteuereinheiten angeschlos­ sen werden können. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen Busbetrieb der Datenendgeräte (bis zu 15) an nur einem digi­ talen Datenein- und -ausgang der Standardsteuereinheit alter­ nativ zu finanziell wesentlich aufwendigeren Feldbus-Lösungen zu ermöglichen. The object of the present invention is a to provide a simple, inexpensive tax procedure, through which different data terminals are decentralized (up to 100 meters away) on only one digital data input and / or data output from standard control units connected can be sen. Another job is to get one Bus operation of the data terminals (up to 15) on only one digi tal data input and output of the standard control unit old natively to financially much more complex fieldbus solutions to enable.  

Diese und weitere Aufgaben werden durch die im kennzeichnen­ den Teil der unabhängigen Ansprüche 1, 4 und 9 angegebenen Merkmale der erfindungsgemäßen Verfahren bzw. durch die im Anspruch 11 angegebenen Merkmale des erfindungsgemäßen Daten­ endgerätes gelöst.These and other tasks are identified by the im the part of independent claims 1, 4 and 9 specified Features of the method according to the invention or by the Claim 11 specified features of the data according to the invention terminal solved.

Ein wesentlicher Vorteil aller erfindungsgemäßer Verfahren besteht darin, daß mehrere Datenendgeräte an Standardein/ausgängen von Standardsteuereinheiten ohne zusätzliche Steu­ erleitungen betrieben werden können. Damit können auch analo­ ge Datenerfassungs- und/oder Datenverarbeitungseinheiten an den digitalen Schnittstellen der Standardsteuereinheit betrieben werden, soweit sie in erfindungsgemäßer Weise ausgerüstet sind und betrieben werden.A major advantage of all methods according to the invention consists of several data terminals at standard inputs / outputs  of standard control units without additional tax instructions can be operated. It can also be used for analog ge data acquisition and / or data processing units the digital interfaces of the standard control unit operated as far as they are in the inventive manner are equipped and operated.

Gemäß dem in Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren lassen sich mehrere Datenendgeräte an einen Bus anschließen, der mit einem Standardeingang und einem Standardausgang der Steuer­ einheit gekoppelt ist. Durch die Zuordnung einer eindeutigen Position jedes Datenendgerätes in einer vorherbestimmten Reihenfolge kann der Zugriff auf eine erste Busleitung, auf welcher Daten von den Datenendgeräten zur Steuereinheit gesendet werden, in dieser vorherbestimmten Reihenfolge an die Datenendgeräte vergeben werden, so daß keine wiederholten Zugriffsversuche der Datenendgeräte erforderlich sind. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Mitleseeingangs kann außerdem jedes Datenendgerät ermitteln, ob das in dieser Reihenfolge vor ihm angeordnete Datenendgerät während des diesem zur Verfügung stehenden Zeitfensters auf den Bus zuge­ griffen hat oder ob von diesem keine Daten gesendet werden sollen. Sofern ein Datenendgerät keine Daten zu senden hat, obwohl ihm zu diesem Zeitpunkt der Zugriff auf den Bus gewährt wird, stellen dies die nachfolgenden Datenendgeräte durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens fest, so daß der Buszugriff sofort an das nachfolgende Datenendgerät weitergegeben werden kann. Dies führt zu einer optimalen Ausnutzung der Busleitung, wodurch die Übertragungsfrequenz des Bussystems deutlich herabgesetzt werden kann. Es ist somit keinerlei Daten-Overhead für die Zugriffssteuerung erforderlich, wodurch der Datendurchsatz auch bei relativ geringer Bitrate des beschriebenen Bussystems relativ hoch ist.Leave according to the method characterized in claim 1 several data terminals connect to a bus that works with a standard input and a standard output of the tax unit is coupled. By assigning a unique Position of each data terminal in a predetermined one Sequence can be access to a first bus line which data from the data terminals to the control unit be sent in this predetermined order the data terminals are assigned so that no repeated ones Attempts to access the data terminals are required. By the use according to the invention of a monitoring input can also determine each data terminal whether that in this Order of data terminal arranged in front of him during the this available time window on the bus grabbed or whether no data is sent from it should. If a data terminal has no data to send, although he was accessing the bus at this time the following data terminals provide this by using the method according to the invention so that bus access immediately to the subsequent data terminal can be passed on. This leads to an optimal one Utilization of the bus line, reducing the transmission frequency of the bus system can be significantly reduced. It is therefore no data overhead for access control required, which means data throughput even at relative  low bit rate of the described bus system is relatively high is.

Um einen sicheren Betrieb und hohen Datendurchsatz des mit diesem Verfahren zu betreibenden Bussystems zu gewährleisten ist eine Synchronisation zwischen den Datenendgeräten und der Steuereinheit erforderlich. Zwar werden zweckmäßigerweise jedes Datenendgerät und die Steuereinheit mit einer genauen Referenztaktquelle betrieben; jedoch ist für die korrekte Auswertung der von den Datenendgeräten gesendeten Daten eine exakte Synchronisation erforderlich. Diese Synchronisation geschieht dadurch, daß die Signalfolgen, die von der Steuer­ einheit zeittaktgesteuert an die Datenendgeräte auf der zwei­ ten Busleitung gesendet werden, von den Datenendgeräten auf Flankenwechsel untersucht werden. Da jede Signalfolge (Daten­ telegramm) mit einem Startbit beginnt und mit einem komple­ mentären Stoppbit endet, ist in jeder Signalfolge mindestens ein Flankenwechsel vorhanden, der für die Synchronisation herangezogen werden kann. Damit eine Synchronisation auch während der Zeiten erfolgen kann, in denen keine Daten von der Steuereinheit an die Datenendgeräte übertragen werden, wird in diesen Leerlaufzeiten vorzugsweise eine aus aufeinan­ derfolgenden Start- und Stoppbits bestehende Leersignalfolge übertragen.To ensure safe operation and high data throughput of the to ensure this method to operate bus system is a synchronization between the data terminals and the Control unit required. Although be expedient each data terminal and the control unit with an accurate Operated reference clock source; however, is for the correct one Evaluation of the data sent by the data terminals exact synchronization required. This synchronization happens because the signal sequences by the tax unit timed to the data terminals on the two ten bus line are sent from the data terminals Edge changes are examined. Since each signal sequence (data telegram) begins with a start bit and with a complete ment stop bit ends, is at least in each signal sequence an edge change exists for synchronization can be used. So that synchronization too can occur during times when there is no data from the control unit is transmitted to the data terminals, is preferably one on each other in these idle times the following start and stop bits existing empty signal sequence transfer.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird der am Mitlese­ eingang ermittelte Bitstatus auf der ersten Busleitung über eine Periode des Zeittaktes zwischengespeichert. Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Mitleseeingangs wird von jeder Baugruppe das auf der ersten Busleitung vorhandene Bit gelesen und über eine Taktperiode zwischengespeichert. So kann jede Baugruppe ermitteln, ob die in der festgelegten Reihenfolge vor ihr angeordnete Baugruppe während des ihr zur Verfügung stehenden Zeitfensters auf den Bus zugegriffen hat, oder ob von dieser Baugruppe keine Daten gesendet werden sollen. Sollen keine Daten gesendet werden, geht der Buszu­ griff automatisch auf die in der Reihe nächste Baugruppe über. Da alle Baugruppen über einen Mitleseeingang verfügen, ist die Weitergabe des Buszugriffs allen Baugruppen bekannt, und jede Baugruppe erkennt selbst, wann sie aktiv werden muß.In an advantageous embodiment, the is at the reading bit status determined on the first bus line via cached a period of the clock cycle. Through the Use of the Mitleseingangs invention is from each module the bit on the first bus line read and buffered over a clock period. So can each assembly determine whether the specified in the Order in front of her assembly during her  Available time window has accessed the bus, or whether no data is sent from this module should. If no data is to be sent, the bus closes automatically accessed the next assembly in the row about. Since all modules have a monitoring input, the transmission of bus access is known to all modules, and each module recognizes when it needs to be active.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Daten, die von den Datenendgeräten gesendet werden, mit einem oder mehreren Startbits beginnen, auf welche die eigentlichen Informations­ bits folgen und weitere Kontrollbits und Adreßbits hinzuge­ fügt werden, bevor die Datenfolge mit einem zum Startbit komplementären Stoppbit abgeschlossen wird. In dieser Über­ tragungsrichtung, also bei dem Senden von Daten, ausgehend von den Datenendgeräten zu der Steuereinheit, ist die Mitfüh­ rung einer Adresse, welche die Herkunft der Daten charakteri­ siert, nicht zwingend erforderlich. Da die einzelnen Daten­ endgeräte in einer bestimmten Reihenfolge den Zugriff auf die erste Busleitung haben und erfindungsgemäß entweder Nutzdaten übertragen oder zum ihnen zugeordneten Zugriffszeitpunkt nicht auf die erste Busleitung zugreifen, womit sie anzeigen, daß keine Daten gesendet werden sollen, kann die Steuerein­ heit, so wie die anderen Datenendgeräte, durch einfaches mitzählen der übertragenen Datenblöcke zu jeden Zeitpunkt sicher ermitteln, welches Datenendgerät Daten sendet. Um die Betriebssicherheit zu erhöhen, kann jedoch die vollständige oder auch eine verkürzte Adresse des jeweiligen Datenendgerä­ tes mit an die Steuereinheit gesendet werden, so daß eine Redundanz hinsichtlich der Zuordnung der empfangenen Daten zu dem sendenden Datenendgerät gegeben ist. It is particularly useful if the data that is provided by the Data terminals are sent with one or more Start bits begin, on which the actual information bits follow and further control bits and address bits are added be added before the data sequence with one to the start bit complementary stop bit is completed. In this about direction of transmission, i.e. when sending data, starting out from the data terminal equipment to the control unit, is the carry along an address that characterizes the origin of the data not necessary. Because the individual data access to the devices in a specific order have the first bus line and according to the invention either user data transmitted or at the access time assigned to them do not access the first bus line, which indicates that that no data should be sent, the tax can unit, like the other data terminals, by simple count the transferred data blocks at any time reliably determine which data terminal is sending data. To the However, increasing operational security can be complete or an abbreviated address of the respective data terminal tes are sent to the control unit, so that a Redundancy with regard to the allocation of the received data is given to the sending data terminal.  

Bei der Übertragung von Daten von der Steuereinheit zu den Datenendgeräten müssen Adreßbits vorhanden sein, sobald mehrere Datenendgeräte über eine gemeinsame Busleitung mit unterschiedlichen Daten versorgt und die Übertragung auf herkömmliche Weise erfolgen soll. Die Datenendgeräte lesen in diesem Fall alle auf der zweiten Busleitung gesendeten Daten mit, verarbeiten jedoch nur diejenigen Daten, die aufgrund der jeweiligen Adresse als gültig identifiziert werden. Sofern die Datenübertragung von der Steuereinheit zu den Datenendgeräten aber ebenfalls in einer vorherbestimmten Reihenfolge vorgenommen wird und den Datenendgeräten diese Reihenfolge implementiert wurde, kann die Mitführung einer Adresse unterbleiben. Dabei ist es zweckmäßig, wenn in einem Taktzyklus nur für jeweils ein Datenendgerät von der Steuer­ einheit entschieden wird, ob Daten übertragen werden müssen. Die Datenendgeräte können dann wiederum durch Mitzählen ermitteln, für wen die jeweilige Information bestimmt ist. Wird in diesem Fall trotzdem eine Adresse mitgeführt, dann ergibt sich eine zusätzliche Kontrollmöglichkeit und damit eine Erhöhung der Betriebssicherheit.When transferring data from the control unit to the Data terminals must have address bits as soon as several data terminals via a common bus line different data supplied and the transmission on conventional way. The data terminals read in In this case, all data sent on the second bus line with, but only process those data that are due to of the respective address can be identified as valid. If the data transmission from the control unit to the Data terminals but also in a predetermined Sequence is made and this to the data terminals Order has been implemented, carrying a No address. It is useful if in one Clock cycle only for one data terminal from the control unit is decided whether data must be transferred. The data terminals can then count again determine who the information is intended for. If an address is nevertheless carried in this case, then there is an additional control option and thus an increase in operational security.

Ein abgewandeltes Verfahren ist durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Anspruchs 4 charakterisiert. Unter Verwendung dieses Verfahrens können die genannten Datenendge­ räte im Punkt-zu-Punkt-Betrieb an eine Standardsteuereinheit angeschlossen werden, wobei wiederum eine Synchronisation zwischen Datenendgerät und Steuereinheit möglich ist, indem das Datenendgerät auf die am Datenausgang der Steuereinheit abgegeben Signalfolge zugreift. Jedem Datenendgerät ist in diesem Fall an der Steuereinheit exklusiv ein digitaler Datenausgang und gegebenenfalls ein Dateneingang zugeordnet. Der wesentliche Vorteil besteht wiederum darin, daß die Datenendgeräte, welche der Dateneingabe, -ausgabe oder -anzeige usw. dienen können, unmittelbar an standardisierte Eingänge/Ausgänge von herkömmlichen Steuereinheiten ange­ schlossen werden können. Zusätzliche Schaltungselemente sind wiederum nicht erforderlich.A modified procedure is characterized by the characteristics of the characterizing part of claim 4. Under Using this method, the mentioned data endge advises in point-to-point operation to a standard control unit can be connected, again a synchronization between data terminal and control unit is possible by the data terminal on the data output of the control unit given signal sequence accesses. Every data terminal is in in this case, exclusively a digital one on the control unit Data output and possibly a data input assigned. The main advantage is that the Data terminals, which the data input, output or  display etc. can serve directly to standardized Inputs / outputs from conventional control units can be closed. Additional circuit elements are again not necessary.

Bei den vorgenannten Verfahren korrigieren alle Datenendge­ räte mit Hilfe der von der Steuereinheit gesendeten Signal­ folge ihren Zeittakt gegenüber dem Zeittakt der Steuerein­ heit. Vorzugsweise wird dies unter Nutzung der Bitflanken in dieser Signalfolge ausgeführt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Phasenlage zwischen den Takten so ausgerichtet wird, daß der Zeittakt der Datenendgeräte um eine halbe Taktperiode (Bitzeit) zum Zeittakt der Steuereinheit verschoben ist. Das hat den Vorteil, daß sowohl die Steuereinheit als auch die Datenendgeräte innerhalb einer Taktperiode ein Bit auf einer Busleitung ausgeben und ein Bit auf der anderen Busleitung sicher einlesen können, da die Bitabtastung durch das beschriebene Synchronisationsverfahren sowohl durch die Steu­ ereinheit als auch durch die Baugruppen genau in Bit-Mitte erfolgt.With the above-mentioned methods, all data ends correct advised using the signal sent by the control unit follow their timing against the timing of tax Ness. This is preferably done using the bit edges in this signal sequence executed. It is particularly beneficial if the phase between the bars is aligned that the timing of the data terminals by half a clock period (Bit time) is shifted to the timing of the control unit. The has the advantage that both the control unit and the Data terminals one bit on one within a clock period Output bus line and a bit on the other bus line can read safely, because the bit sampling by the described synchronization method both by the tax unit as well as through the modules exactly in the middle of the bit he follows.

Ein nochmals abgewandeltes Verfahren ist in Anspruch 9 ange­ geben. Unter Verwendung wiederum der gleichen Datenendgeräte, können diese nach dieser Verfahrensvariante im Punkt-zu- Punkt-Betrieb an eine Standardsteuereinheit angeschlossen werden, wobei jedem Datenendgerät ein exklusiver Dateneingang der Steuereinheit zugeordnet ist und daher eine Synchronisa­ tion zwischen Datenendgeräten und Steuereinheit nicht vorge­ nommen werden kann. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht insbesondere in der sicheren und schnellen Auswertung der vom Datenendgerät asynchron gesendeten Daten durch die Steuerein­ heit. Diese Ausführungsform ist besonders für Datenendgeräte geeignet, die lediglich Daten zur Steuereinheit übertragen, selbst aber keine Daten von der Steuereinheit benötigen.Another modified method is set out in claim 9 give. Again using the same data terminals, according to this process variant, they can be Point operation connected to a standard control unit be, with each data terminal an exclusive data input is assigned to the control unit and therefore a Synchronisa tion between data terminals and control unit not pre can be taken. The advantage of this procedure is especially in the safe and quick evaluation of the Data terminal asynchronously sent data by the control Ness. This embodiment is particularly for data terminals  suitable that only transmit data to the control unit, itself but do not need any data from the control unit.

Die vorliegende Erfindung gibt weiterhin ein Datenendgerät zur Ausführung der genannten Verfahren an. Erfindungsgemäß besitzt dieses Datenendgerät die in Anspruch 11 genannten Merkmale. Dadurch, daß jedem Datenendgerät eine eindeutige Adresse zugewiesen werden kann, läßt sich die Position inner­ halb einer vorherbestimmten Reihenfolge festlegen.The present invention further provides a data terminal to carry out the procedures mentioned. According to the invention this data terminal has the mentioned in claim 11 Characteristics. Because each data terminal has a unique Address can be assigned, the position inside set in a predetermined order.

Vorzugsweise sind Dateneingänge, Datenausgänge und Mitlese­ eingänge der Datenendgerät über je einen Optokoppler galva­ nisch von den zur Steuereinheit geschalteten Verbindungen getrennt. Durch die geeignete Beschaltung dieser Optokoppler können auch Störsignale niedriger Amplitude auf den Bus/Datenleitungen herausgefiltert werden. Im übrigen ist das erfindungsgemäße Bussystem aufgrund der niedrigen Bitrate von beispielsweise 100 Bits unempfindlich gegen Störsignale, die aus der Umgebung auf die Busleitungen eingekoppelt werden, so daß die Busleitungen in der Regel ungeschirmt verlegt werden können.Data inputs, data outputs and read along are preferred inputs of the data terminal via an optocoupler galva niche of the connections switched to the control unit Cut. Through the appropriate wiring of these optocouplers can also interference signals of low amplitude on the Bus / data lines are filtered out. Otherwise it is bus system according to the invention due to the low bit rate of for example 100 bits insensitive to interference signals are coupled from the environment to the bus lines, so that the bus lines are usually laid unshielded can.

Als Synchronisationsmittel wird bei dem Datenendgerät vorzugsweise ein Flankentrigger eingesetzt.As a means of synchronization with the data terminal preferably an edge trigger is used.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh­ rungsformen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further advantages, details and further developments result preferred embodiment from the following description forms, with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Bussystems zum Betrieb mit einem erfindungsgemäßen Verfahren, bei welchem alle Datenendgeräte über eine gemeinsame erste Busleitung an einen digitalen Dateneingang und eine gemeinsame zweite Busleitung an einen digitalen Datenausgang einer Steuereinheit angeschlossen sind; Fig. 1 is a block diagram of a bus system for operating with an inventive method in which all the information terminals via a common first bus line to a digital data input and a common second bus line are connected to a digital data output of a control unit;

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild eines Datenendgerätes; Fig. 2 is a schematic diagram of a data terminal;

Fig. 3 eine Darstellung einer Signalfolge während einer Datenübertragung von dem Datenendgerät zur Steuerein­ heit; Fig. 3 is a representation of a signal sequence during a data transmission from the data terminal to Steuerein uniform;

Fig. 4 in einem Zeitablaufdiagramm die Signalfolgen an den Datenausgängen von drei Datenendgeräten, die resul­ tierende Signalfolge auf der ersten Busleitung bzw. an den Mitleseeingängen der Datenendgeräte und die Signalfolge am Datenausgang der Steuereinheit; Figure 4 is a timing diagram of the signal sequences at the data outputs of three data terminals, the resulting signal sequence on the first bus line or at the monitoring inputs of the data terminals and the signal sequence at the data output of the control unit.

Fig. 5 zwei Signalfolgen auf einer zweiten Busleitung während der Übertragung von Daten von der Steuerein­ heit an ein Datenendgerät und während eines Zeitab­ schnitts, in welchem keine Daten gesendet werden; Fig two signal sequences are integrated on a second bus line during the transmission of data from the Steuerein sent to a data terminal, and during a Zeitab-section, in which no data. 5;

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Ausführung einer zweiten und einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei jedes Datenendge­ rät im Punkt-zu-Punkt-Betrieb über Datenleitungen an exklusiv zugeordnete, digitale Datenein/ausgänge einer Steuereinheit angeschlossen ist; Fig. 6 is a block diagram of a circuit for executing a second and a third embodiment of the method according to the invention, wherein each data end device in point-to-point operation via data lines is connected to exclusively assigned digital data inputs / outputs of a control unit;

Fig. 7 eine Signalfolge während einer Datenübertragung von einem Datenendgerät zur Steuereinheit im Punkt-zu- Punkt-Betrieb, wobei zwei unterschiedliche Signalab­ tastsituationen dargestellt sind. Fig. 7 is a signal sequence-point during a data transfer from a data terminal to the control unit in point mode, two different Signalab tastsituationen are shown.

Fig. 1 zeigt in einer prinzipiellen Darstellung ein Block­ schaltbild eines Bussystems mit mehreren Datenendgeräten DG1, DG2, . . . DGn, die auf eine gemeinsame, erste Busleitung BL1 und eine gemeinsame, zweite Busleitung BL2 zugreifen. Das Bus­ system besteht aus einer Standardsteuereinheit STE, bei welcher es sich vorzugsweise um eine SPS handelt. Weiterhin ist ein erstes Datenendgerät DG1, ein zweites Datenendgerät DG2 und beliebig viele (z. B. insgesamt 15), weitere Datenend­ geräte bis zu einem letzten Datenendgerät DGn vorgesehen. Sämtliche Datenendgeräte DG1 . . . DGn besitzen jeweils einen Datenausgang DA, der jeweils auf die gemeinsame, erste Buslei­ tung BL1 geschaltet ist. Die erste Busleitung BL1 ist an einen digitalen Standardeingang SE der Steuereinheit STE angeschlossen. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzen die Datenendgeräte DG1 . . . DGn weiterhin einen digitalen Daten­ eingang DE, der jeweils mit der zweiten Busleitung BL2 verbunden ist. Die zweite Busleitung BL2 ist an einen digita­ len Datenausgang SA der Steuereinheit angeschlossen. Die Steuereinheit und die Datenendgeräte besitzen außerdem Strom­ versorgungsanschlüsse L, M, die vorzugsweise als weitere Busleitungen im Bussystem geführt werden. Fig. 1 shows a basic diagram of a block diagram of a bus system with several data terminals DG1, DG2,. , , DGn accessing a common, first bus line BL1 and a common, second bus line BL2. The bus system consists of a standard control unit STE, which is preferably a PLC. Furthermore, a first data terminal DG1, a second data terminal DG2 and any number (e.g. a total of 15), further data terminals up to a last data terminal DGn are provided. All data terminals DG1. , , DGn each have a data output DA, which is connected to the common, first bus line BL1. The first bus line BL1 is connected to a digital standard input SE of the control unit STE. In the embodiment shown, the data terminals have DG1. , , DGn also a digital data input DE, which is connected to the second bus line BL2. The second bus line BL2 is connected to a digital data output SA of the control unit. The control unit and the data terminals also have power supply connections L, M, which are preferably routed as further bus lines in the bus system.

In Fig. 2 ist in einem Blockschaltbild der prinzipielle Aufbau eines Datenendgerätes DG gezeigt. Ein solches Datenendgerät kann beispielsweise ein Sensor sein, der Meßda­ ten einer Prozeßumgebung ermittelt und an die Steuereinheit weiterleitet. Ein Datenendgerät kann aber auch eine Datenan­ zeige oder eine Tastatur zur Eingabe von Steuerungsdaten sein. Es sind auch beliebige andere Datenendgeräte denkbar.In FIG. 2 is a block diagram of the basic structure of a data terminal device DG is shown. Such a data terminal can be, for example, a sensor that determines measurement data of a process environment and forwards it to the control unit. A data terminal can also be a data display or a keyboard for entering control data. Any other data terminal devices are also conceivable.

Kernelement des Datenendgerätes ist eine Prozessoreinheit PE, in welcher in herkömmlicher Weise die Umwandlung und/oder Verarbeitung von Daten erfolgt. Die Prozessoreinheit PE besitzt einen Datenausgang DA', welcher vorzugsweise über einen ersten Optokoppler K1 galvanisch entkoppelt an den Datenausgang DA angeschlossen ist. Die Prozessoreinheit PE besitzt darüber hinaus einen Mitleseeingang ML, welcher wiederum entkoppelt über einen zweiten Optokoppler K2 mit dem Datenausgang DA verbunden ist. Ein Dateneingang DE' der Prozessoreinheit PE ist entkoppelt über einen dritten Opto­ koppler K3 an den Dateneingang DE des Datenendgerätes DG angeschlossen. Die Prozessoreinheit PE wird mit einem Zeittakt mit vorherbestimmter Taktperiode getaktet. Eine Synchronisation mit anderen Datenendgeräten und mit dem Zeittakt der Steuereinheit erfolgt in der unten beschriebenen Weise unter Nutzung eines Synchronisationseingangs SYNC, der sein Eingangssignal von einem Flankentrigger FT erhält, welcher seinerseits von dem am Dateneingang DE des Datenend­ gerätes DG anliegenden Eingangssignal, entkoppelt über den dritten Optokoppler K3, angesteuert wird.The core element of the data terminal is a processor unit PE, in which the conversion and / or in a conventional manner  Processing of data takes place. The processor unit PE has a data output DA ', which is preferably via a first optocoupler K1 galvanically decoupled from the Data output DA is connected. The processor unit PE also has a monitoring input ML, which in turn decoupled via a second optocoupler K2 Data output DA is connected. A data input DE 'the Processor unit PE is decoupled via a third opto coupler K3 to the data input DE of the data terminal DG connected. The processor unit PE is equipped with a Timing clocked with a predetermined clock period. A Synchronization with other data terminals and with the The timing of the control unit is as described below Way using a sync input SYNC that receives its input signal from an edge trigger FT, which in turn is different from that at the data input DE of the data end DG input signal, decoupled via the third optocoupler K3, is controlled.

Beispielsweise über manuell zu betätigende Schalter kann der Prozessoreinheit PE an Adreßeingängen ADR eine spezielle Adresse zugewiesen werden, die das jeweilige Datenendgerät von anderen Datenendgeräten unterscheidbar macht. Durch Nutzung eines Betriebsartenschalteingangs BA kann die Betriebsart der Prozessoreinheit zwischen einem Busbetrieb und einem Punkt-zu-Punkt-Betrieb ausgewählt werden. Ein Gleichspannungswandler DC/DC stellt innerhalb des Datenendge­ rätes die gewünschten Betriebsspannungen bereit, wobei dieser Gleichspannungswandler über die Betriebspannungsleitungen L, M versorgt wird.For example, the switch can be operated manually Processor unit PE at address inputs ADR a special one Address can be assigned to the respective data terminal distinguishable from other data terminals. By Using an operating mode switch input BA can Operating mode of the processor unit between bus operations and a point-to-point operation can be selected. On DC / DC converter converts within the data endge advises the desired operating voltages, this one DC voltage converter via the operating voltage lines L, M is supplied.

Fig. 3 zeigt den prinzipiellen Signalverlauf einer Datenüber­ tragung auf der ersten Busleitung von einem Datenendgerät zur Steuereinheit. Für den Fall, daß am Datenendgerät eine an die Steuereinheit zu übertragende Information bereitsteht, sendet das Datenendgerät ein Startbit S, durch welches der Beginn einer Datenübertragung signalisiert wird. Auf das Startbit folgen eine Reihe von Datenbits D0, D1, . . . Dn, welche die ei­ gentliche Information enthalten. Die Datenbits können auch Adreßbits umfassen, in welchen die Adresse des sendenden Datenendgerätes verschlüsselt ist. Vorzugsweise schließen sich an die Datenbits ein oder mehrere Kontrollbits, z. B. ein Paritätsbit P an. Die Gesamtanzahl der mit einer Signalfolge zu übertragenden Daten-, Adreß- und Kontrollbits ist vorher­ bestimmt, allen Datenendgeräten und der Steuereinheit imple­ mentiert und im einfachsten Fall für alle Datenendgeräte gleich. Die Datenübertragung wird mit einem Stoppbit STP abgeschlossen. Fig. 3 shows the basic signal curve of a data transmission on the first bus line from a data terminal to the control unit. In the event that information to be transmitted to the control unit is available on the data terminal, the data terminal sends a start bit S, by which the start of a data transmission is signaled. The start bit is followed by a series of data bits D0, D1,. , , Dn, which contain the actual information. The data bits can also include address bits in which the address of the sending data terminal is encrypted. Preferably, the data bits are followed by one or more control bits, e.g. B. a parity bit P on. The total number of data, address and control bits to be transmitted with a signal sequence is determined beforehand, implemented in all data terminals and in the control unit and, in the simplest case, the same for all data terminals. The data transmission is concluded with a stop bit STP.

Das Zusammenwirken der einzelnen Datenendgeräte und der Signalverlauf auf der ersten Busleitung BL1 und der zweiten Busleitung BL2 sind aus dem Zeitablaufdiagramm in Fig. 4 ersichtlich. Die Zeitbasis für die einzelnen Übertragungsvorgänge wird sowohl in der Steuereinheit STE als auch in den Datenendgeräten DG durch zeitgesteuerte Programmunterbrechungen realisiert. In der Fig. 4 sind diese Zeittaktphasen in den obersten zwei Kurven dargestellt. Eine Begrenzung der möglichen Bitrate des Gesamtsystems ergibt sich daher zwangsläufig aus der von der Steuereinheit minimal realisierbaren Unterbrechungszeit. Diese liegt bei einem Großteil der Standardsteuereinheiten bei etwa 10 ms. Es ist daher für eine schnelle Datenübertragung erforderlich, innerhalb eines Zeitabschnitts von beispielsweise 10 ms sowohl Daten zu senden als auch zu empfangen. The interaction of the individual data terminals and the signal curve on the first bus line BL1 and the second bus line BL2 can be seen from the timing diagram in FIG. 4. The time base for the individual transmission processes is implemented both in the control unit STE and in the data terminals DG by time-controlled program interruptions. In FIG. 4, this time clock phases are illustrated in the top two corners. The possible bit rate of the overall system is therefore inevitably limited by the minimum interruption time that can be achieved by the control unit. For most of the standard control units, this is around 10 ms. For fast data transmission, it is therefore necessary to both send and receive data within a period of, for example, 10 ms.

Im dargestellten Beispiel wird davon ausgegangen, daß drei Datenendgeräte DG1, DG2, DG3 auf die gemeinsame, erste Buslei­ tung BL1 zugreifen und auf dieser Daten zur Steuereinheit übertragen. Außerdem empfangen diese drei Datenendgeräte Daten von der Steuereinheit über die zweite Busleitung BL2. Um einen maximalen Datendurchsatz zu erreichen, muß in dem relativ kurzen, zeitgesteuerten Unterbrechungsprogramm sowohl durch die Steuereinheit als auch durch die Datenendgeräte Ausgabe und Einlesen des nächsten Bitwertes erfolgen. Die Bitausgabe ist bei beiden unkritisch, da ein Bitwert ledig­ lich auf die entsprechende Busleitung ausgegeben wird und dort bis zur nächsten, zeitgesteuerten Unterbrechung verbleibt. Das Einlesen eines Bits erfordert allerdings, daß ein stabiler (eingeschwungener) Zustand auf der jeweils abzu­ tastenden Busleitung besteht. Ein solcher Zustand wird erreicht, wenn die Zeitunterbrechungen in der Steuereinheit und in den Datenendgeräten um etwa eine halbe Bit-Zeit versetzt erfolgen. Durch diese Phasenverschiebung (etwa 180°) wird die erste Busleitung von der Steuereinheit und die zweite Busleitung von den Datenendgeräten jeweils etwa auf Impulsmitte abgetastet. Die Phasenverschiebung muß zu jeder Zeit gewährleistet sein. Dies erfordert eine Synchronisation, die auf die weiter unten beschriebene Weise erfolgt.In the example shown it is assumed that three Data terminals DG1, DG2, DG3 on the common, first bus line device BL1 access and on this data to the control unit transfer. These three data terminals also receive Data from the control unit via the second bus line BL2. In order to achieve a maximum data throughput, the relatively short, timed interrupt program both by the control unit as well as by the data terminals The next bit value is output and read in. The Bit output is not critical for both, since one bit value is single is output on the corresponding bus line and there until the next time-controlled interruption remains. Reading a bit, however, requires that a stable (steady) state on the ab ab groping bus line exists. Such a condition will reached when the timeouts in the control unit and in the data terminals by about half a bit time staggered. This phase shift (about 180 °) the first bus line from the control unit and the second bus line from the data terminals approximately each Pulse center sampled. The phase shift must go to everyone Time can be guaranteed. This requires synchronization, which is done in the manner described below.

Zum Zeitpunkt t0, beispielsweise nach der Initialisierung des Bussystems, besitzt das erste Datenendgerät DG1 das Zugriffs­ recht auf die erste Busleitung BL1. Im ersten Datenendgerät DG1 steht eine zu übertragende Information bereit, so daß dieses die Datenübertragung durch Ausgabe eines Startbits S am Datenausgang DA(DG1) beginnt. Für die weitere Darstellung wird angenommen, daß das Startbit S durch einen High-Pegel repräsentiert wird, daß das Stoppbit STP zum Startbit komple­ mentär ist und durch einen Low-Pegel repräsentiert wird, und daß die Datenbits D0, . . . Dn, P einen beliebigen Pegel annehmen können. Bei anderen Ausführungsformen können den einzelnen Bits auch andere, den Signalzustand eindeutig charakterisie­ rende Pegel zugeordnet sein.At time t 0 , for example after the initialization of the bus system, the first data terminal DG1 has the right of access to the first bus line BL1. Information to be transmitted is available in the first data terminal DG1, so that this begins the data transmission by outputting a start bit S at the data output DA (DG1). For the further illustration it is assumed that the start bit S is represented by a high level, that the stop bit STP is complementary to the start bit and is represented by a low level, and that the data bits D0,. , , Dn, P can assume any level. In other embodiments, the individual bits can also be assigned other levels that uniquely characterize the signal state.

Die am Datenausgang DA(DG1) ausgegebene Signalfolge wird auf der ersten Busleitung BL1 zur Steuereinheit STE übertragen. Gleichzeitig steht diese Signalfolge allen Datenendgeräten am Mitleseeingang ML zur Verfügung. Den Datenendgeräten ist über eine Adreßcodierung eine bestimmte Position innerhalb einer vorherbestimmten Reihenfolge der Datenendgeräte zugewiesen. Außerdem ist jedem Datenendgerät die Gesamtlänge einer einzelnen Signalfolge implementiert, wobei diese Implementie­ rung durch geeignete Schaltungselemente (Hardware) oder durch eine Softwaresteuerung (z. B. in einem Programmspeicher abge­ legte Programmabläufe) vorgenommen werden kann. Die Art und Weise einer solchen Implementierung ist dem Fachmann bekannt und muß daher an dieser Stelle nicht detailliert beschrieben werden.The signal sequence output at data output DA (DG1) will open the first bus line BL1 to the control unit STE. At the same time, this signal sequence is available to all data terminals Monitoring input ML available. The data terminals is over an address coding a certain position within a predetermined order of the data terminals assigned. In addition, the total length of each data terminal is one individual signal sequence implemented, this implementation tion by suitable circuit elements (hardware) or by software control (e.g. stored in a program memory program sequences) can be made. The type and Such an implementation is known to the person skilled in the art and therefore need not be described in detail here become.

Es ist ausreichend, wenn jedes Datenendgerät den auf der zweiten Busleitung BL2 anliegenden Bitstatus über den Mitle­ seeingang ML erfaßt und für eine Taktperiode zwischenspei­ chert. Durch Auswertung des zwischengespeicherten Bitstatus kann bestimmt werden, ob das in der vorherbestimmten Reihen­ folge vorangehende Datenendgerät eine Datenübertragung begon­ nen hat oder den Buszugriff weitergibt. Nachdem das zweite Datenendgerät DG2 an seinem Mitleseeingang ML das vom ersten Datenendgerät DG1 gesendete Startbit S erkannt hat, steht fest, daß die erste Busleitung BL1 während der vorherbestimm­ ten Anzahl von Takten, entsprechend der Gesamtlänge der zu übertragenden Signalfolge, belegt ist, so daß weder das zweite noch ein anderes Datenendgerät Daten zur ersten Busleitung BL1 übertragen darf. Zum Zeitpunkt t1 ist diese vorherbestimmte Anzahl von Takten abgelaufen, so daß die Da­ tenübertragung vom ersten Datenendgerät DG1 mit Senden des Stoppbits STP beendet ist. Da das zweite Datenendgerät DG2 an zweiter Position in der vorherbestimmten Reihenfolge steht, ist ihm zu diesem Zeitpunkt t1 der Zugriff auf die erste Bus­ leitung BL1 gestattet. Im dargestellten Beispiel steht jedoch am zweiten Datenendgerät DG2 keine Information zur Verfügung, so daß eine Datenübertragung an die Steuereinheit STE nicht erforderlich ist. Das zweite Datenendgerät DG2 wird somit kein Startbit an seinem Datenausgang DA(DG2) ausgeben. Es erscheint also auch kein Startbit auf der ersten Busleitung BL1 und an den jeweiligen Mitleseeingängen ML der weiteren Datenendgeräte. Damit sind alle Datenendgeräte davon in Kenntnis gesetzt, daß vom zweiten Datenendgerät DG2 keine Datenübertragung auf der ersten Busleitung BL1 erfolgt. Die erste Busleitung BL1 steht somit zur sofortigen Datenübertra­ gung für andere Datenendgeräte zur Verfügung. Die vorgegebene Reihenfolge unter den einzelnen Datenendgeräten wird jedoch beibehalten, so daß zum Zeitpunkt t2 dem dritten Datenendge­ rät DG3 das Zugriffsrecht auf die erste Busleitung BL1 gewährt wird.It is sufficient if each data terminal detects the bit status present on the second bus line BL2 via the Mitle seeingang ML and stores it for a clock period. By evaluating the temporarily stored bit status, it can be determined whether the data terminal device preceding in the predetermined sequence has started data transmission or is passing on the bus access. After the second data terminal DG2 has recognized the start bit S sent by the first data terminal DG1 at its read-in input ML, it is certain that the first bus line BL1 is occupied during the predetermined number of cycles, corresponding to the total length of the signal sequence to be transmitted, so that neither the second still another data terminal may transmit data to the first bus line BL1. At the time t 1 , this predetermined number of clock cycles has expired, so that the data transmission from the first data terminal DG1 ends when the stop bit STP is sent. Since the second data terminal DG2 is in the second position in the predetermined sequence, it is allowed access to the first bus line BL1 at this time t 1 . In the example shown, however, no information is available on the second data terminal DG2, so that data transmission to the control unit STE is not necessary. The second data terminal DG2 will therefore not output a start bit at its data output DA (DG2). There is also no start bit on the first bus line BL1 and on the respective monitoring inputs ML of the other data terminals. All data terminals are thus informed that the second data terminal DG2 is not transmitting any data on the first bus line BL1. The first bus line BL1 is thus available for immediate data transmission for other data terminals. However, the predefined sequence among the individual data terminals is retained, so that at time t 2 the third data terminal DG3 advises access to the first bus line BL1.

Im in Fig. 4 gezeigten Beispiel beginnt zum Zeitpunkt t2 das dritte Datenendgerät DG3 mit der Sendung des Startbits S am Datenausgang DA(DG3) seine Datenübertragung zur Steuerein­ heit. Diese Datenübertragung ist mit der Sendung des Stopp­ bits STP zum Zeitpunkt t3 beendet. Der Abfragezyklus beginnt nun erneut beim ersten Datenendgerät DG1. Da ab t3 keines der angeschlossenen Datenendgeräte mehr Daten für die Sendung zur Steuereinheit bereithält, wird bis zum Zeitpunkt t7 lediglich der Zugriff auf die erste Busleitung BL1 weitergegeben. Auf diese Weise kann der Übertragungszyklus beliebig fortgesetzt werden.In the example shown in FIG. 4, the third data terminal DG3 begins at the time t 2 with the transmission of the start bit S at the data output DA (DG3) its data transmission to the control unit. This data transmission is ended with the transmission of the stop bit STP at time t 3 . The query cycle now begins again with the first data terminal DG1. Since from t 3 none of the connected data terminals has more data ready for transmission to the control unit, only access to the first bus line BL1 is passed on until time t 7 . In this way, the transmission cycle can be continued as desired.

Praktische Versuche haben ergeben, daß bei Übertragungsfre­ quenzen von bis zu 100 Hz, welche von herkömmlichen Standard­ steuereinheiten an den Standardein/ausgängen verarbeitet werden können, beispielsweise 15 Datenendgeräte in ein erfin­ dungsgemäßes Bussystem integriert werden können. Der Steuer­ einheit wird z. B. über eine geeignete Software eine angepaßte Abarbeitungsroutine implementiert, die die empfangenen Daten weiterverarbeitet. Im Rahmen dieser Abarbeitungsroutine ermittelt die Steuereinheit auch das jeweils sendende Daten­ endgerät, indem mitgezählt wird, welches Datenendgerät aktu­ ell den Zugriff auf die erste Busleitung besitzt und ob dieses mit einer Datenübertragung beginnt oder den Zugriff an das nächstfolgende Datenendgerät weitergibt. Zur Erhöhung der Datensicherheit kann von den Datenendgeräten während einer Datenübertragung aber auch die eigene Adresse mitgesendet werden, so daß die Steuereinheit aus der empfangenen Signal­ folge das sendenden Datenendgerät direkt ermitteln kann.Practical tests have shown that in transmission fre sequences of up to 100 Hz, which of conventional standard Control units processed at the standard inputs / outputs can be, for example, 15 data terminals in one invent suitable bus system can be integrated. The tax unit is z. B. a suitable software Processing routine implemented that the received data further processed. As part of this processing routine the control unit also determines the data that is being sent terminal device by counting which data terminal device is currently active ell has access to the first bus line and whether this begins with a data transfer or access passes on the next data terminal. To increase the Data security can be from the data terminals during a Data transmission but also your own address be so that the control unit from the received signal follow the sending data terminal can determine directly.

In umgekehrter Übertragungsrichtung sendet die Steuereinheit STE während einer ersten Zeitspanne ta eine aus Nutzdaten bestehende Signalfolge auf der zweiten Busleitung BL2 an die Datenendgeräte. Daran anschließend stehen in der Steuerein­ heit STE keine zu sendenden Daten zur Verfügung, so daß in der übrigen Zeit eine Leersignalfolge am Datenausgang SA der Steuereinheit abgegeben wird, die im dargestellten Beispiel aus stetig alternierenden Start- und Stoppbits besteht.In the opposite direction of transmission, the control unit STE sends a signal sequence consisting of user data on the second bus line BL2 to the data terminals during a first time period t a . Then there are no data to be sent in the control unit STE, so that in the remaining time an empty signal sequence is output at the data output SA of the control unit, which in the example shown consists of constantly alternating start and stop bits.

In Fig. 5 ist die Signalfolge während einer Datenübertragung von der Steuereinheit an die Datenendgeräte über die zweite Busleitung BL2 schematisch dargestellt. Dabei zeigt die obere Teildarstellung a) eine typische Signalfolge während einer Übertragung von Nutzdaten an die Datenendgeräte. Die Daten­ übertragung beginnt mit zwei Startbits S1, S2, durch welche den Datenendgeräten signalisiert wird, daß nachfolgend Nutz­ daten übertragen werden. Anschließend werden eine vorherbe­ stimmte Anzahl von Datenbits D0, D1, . . . Dn sowie beispiels­ weise ein Paritätsbit P als Kontrollbit und ein Stoppbit STP übertragen. Die Datenbits D0, . . . Dn enthalten unter anderem die Adresse des Datenendgerätes, für welches die Signalfolge bestimmt ist. Zwar wird die Signalfolge auf der zweiten Busleitung BL2 von allen Datenendgeräten empfangen, jedoch wertet nur das selektiv adressierte Datenendgerät die über­ tragenen Daten aus und reagiert entsprechend auf diese.In FIG. 5, the signal sequence is shown schematically during a data transmission from the control unit to the data terminal via the second bus line BL2. The upper partial representation a) shows a typical signal sequence during a transmission of user data to the data terminals. The data transmission begins with two start bits S1, S2, by means of which the data terminals are signaled that user data are subsequently transmitted. Then a predetermined number of data bits D0, D1,. , , Dn and, for example, a parity bit P as a control bit and a stop bit STP are transmitted. The data bits D0,. , , Dn contain, among other things, the address of the data terminal device for which the signal sequence is intended. Although the signal sequence on the second bus line BL2 is received by all data terminals, only the selectively addressed data terminal evaluates the transmitted data and responds accordingly.

Die untere Teildarstellung b) von Fig. 5 zeigt die Signal­ folge während einer Zeitdauer, in der keine Nutzdaten an irgendein Datenendgerät übertragen werden. In diesem Fall besteht die Signalfolge aus sich stetig abwechselnden Start- und Stoppbits.The lower partial representation b) of FIG. 5 shows the signal sequence during a period in which no user data are transmitted to any data terminal. In this case, the signal sequence consists of constantly alternating start and stop bits.

Durch eine derartige Gestaltung der Signalfolge auf der zwei­ ten Busleitung BL2 ist in jedem Fall sichergestellt, daß zumindest in bestimmten Zeitabständen ein Flankenwechsel auf der zweiten Busleitung erfolgt, nämlich im Fall a) mindestens einmal innerhalb einer in sich geschlossenen Signalfolge, oder im Fall b) stetig innerhalb jeder Taktperiode. Die Flan­ kenwechsel auf der zweiten Busleitung BL2 dienen der Synchro­ nisation zwischen der Steuereinheit und sämtlichen ange­ schlossenen Datenendgeräten. Die Synchronisation erfolgt in herkömmlicher Weise unter Verwendung des oben beschriebenen Flankentriggers FT, der jedem Datenendgerät immanent ist. Bei abgewandelten Ausführungsformen können auch andere Synchroni­ sationsmethoden angewandt werden. Through such a design of the signal sequence on the two The BL2 bus line ensures that an edge change occurs at least at certain time intervals the second bus line takes place, namely in case a) at least once within a self-contained signal sequence, or in case b) steadily within each clock period. The flan Any changes on the second BL2 bus line are used for synchro nization between the control unit and all closed data terminals. The synchronization takes place in conventionally using the one described above Edge trigger FT, which is inherent in every data terminal. at modified embodiments can also other synchronis tion methods are applied.  

In Fig. 6 ist in einem Blockschaltbild der prinzipielle Schaltungsaufbau für einen Punkt-zu-Punkt-Betrieb, unter Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahren, dargestellt, wobei die einzelnen Datenendgeräte exklusiv an Ein/Ausgänge der Steuereinheit angekoppelt sind. Bei dem gezeigten Beispiel ist das erste Datenendgerät DG1 nur für den Empfang von Daten ausgebildet. Beispielsweise könnte das erste Datenendgerät DG1 eine Anzeigeeinheit sein. Das erste Datenendgerät DG1 ist daher lediglich über eine erste Datenleitung L1 an die Steu­ ereinheit STE gekoppelt, von welcher es Daten empfängt. Demgegenüber ist das zweite Datenendgerät DG2 nur für das Senden von Daten ausgebildet, wie dies z. B. bei einem einfa­ chen Temperatursensor der Fall ist. Das zweite Datenendgerät DG2 ist daher nur über eine zweite Datenleitung L2 mit der Steuereinheit STE verbunden. Bei dem dritten Datenendgerät DG3 handelt es sich um ein Gerät, welches sowohl Daten an die Steuereinheit über eine dritte Datenleitung L3 sendet, als auch Daten von der Steuereinheit über eine vierte Datenlei­ tung L4 empfängt. In jedem Fall ist jedoch einem Dateneingang SE1, SE2 bzw. einem Datenausgang SA1, SA2 der Steuereinheit nur ein einziges Datenendgerät zugeordnet. Zu Konflikten bei der Datenübertragung auf den Busleitungen kann es daher nicht kommen, so daß Vorkehrungen für den geordneten Zugriff auf die Datenleitungen nicht zwingend getroffen werden müssen. Die Datenendgeräte DG1 und DG3 empfangen Daten von der Steu­ ereinheit STE, so daß sie in der oben beschriebenen Weise mit dem Zeittakt der Steuereinheit synchronisiert werden können und das oben dargestellte Verfahren zur Datenübertragung verwenden können, wenn dies gewünscht wird.In Fig. 6 is a block diagram of the basic circuit structure is for a point-to-point mode, using the methods of the invention, shown with the individual data terminals are exclusively coupled to inputs / outputs of the control unit. In the example shown, the first data terminal DG1 is only designed to receive data. For example, the first data terminal DG1 could be a display unit. The first data terminal DG1 is therefore only coupled via a first data line L1 to the control unit STE, from which it receives data. In contrast, the second data terminal DG2 is only designed for sending data, as is the case for. B. is the case with a simple temperature sensor. The second data terminal DG2 is therefore only connected to the control unit STE via a second data line L2. The third data terminal DG3 is a device which both sends data to the control unit via a third data line L3 and also receives data from the control unit via a fourth data line L4. In any case, however, only a single data terminal is assigned to a data input SE1, SE2 or a data output SA1, SA2 of the control unit. There can therefore be no conflicts in the data transmission on the bus lines, so that precautions for the orderly access to the data lines do not necessarily have to be taken. The data terminals DG1 and DG3 receive data from the control unit STE so that they can be synchronized with the timing of the control unit in the manner described above and can use the method shown above for data transmission if desired.

Die Datenübertragung von der Steuereinheit zu den Datenendge­ räten kann auch im Punkt-zu-Punkt-Betrieb in herkömmlicher Weise erfolgen, wobei die von der Steuereinheit gesendete Signalfolge der im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Si­ gnalfolge entspricht.The data transmission from the control unit to the data end devices can also take place in point-to-point operation in a conventional manner, the signal sequence sent by the control unit corresponding to the signal sequence described in connection with FIG. 3.

In Fig. 7 ist eine typische Signalfolge dargestellt, die während der Datenübertragung von einem Datenendgerät zur Steuereinheit auftritt, wenn die Datenendgeräte in der in Fig. 6 gezeigten Weise an die Steuereinheit angeschlossen sind und eine Synchronisation nicht möglich ist (da keine Daten von der Steuereinheit empfangen werden, wie bei DG2) oder nicht gewünscht und nicht nötig ist (wie bei DG1 und DG3). In dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel könnte die in Fig. 7 gezeigte Signalfolge also auf der zweiten Datenleitung L2 bzw. auf der vierten Datenleitung L4 auftreten. Sofern Daten übertragen werden sollen, sendet das jeweilige Datenend­ gerät am Beginn eine Startsequenz, die aus einem ersten Bitstatus S1 (z. B. High-Pegel) und einem zweiten Bitstatus S2, der zum ersten Bitstatus komplementär ist (z. B. Low- Pegel) besteht, wobei jeder Bitstatus etwa die 1,5-fache Länge einer vorherbestimmten Taktdauer gesendet wird. Anschließend werden die Datenbits D0, D1, . . . Dn, das Kontrollbit P und abschließend das Stoppbit STP gesendet, wobei jedes einzelne Bit die doppelte Länge einer vorherbe­ stimmten Taktperiode besitzt. Die Steuereinheit STE tastet die von den Datenendgeräten gesendete Signalfolge innerhalb der vorherbestimmten Taktperiode mindestens einmal ab, wie dies durch die oberhalb der Signalfolge eingezeichneten Li­ nien symbolisiert wird. Da die Steuereinheit die Signalfolge asynchron abtastet, ist nicht sicher, zu welchem Zeitpunkt das Einlesen der übertragenen Daten beginnt. FIG. 7 shows a typical signal sequence that occurs during data transmission from a data terminal to the control unit when the data terminals are connected to the control unit in the manner shown in FIG. 6 and synchronization is not possible (since no data from the control unit be received, as with DG2) or not desired and not necessary (as with DG1 and DG3). In the example shown in FIG. 6, the signal sequence shown in FIG. 7 could therefore occur on the second data line L2 or on the fourth data line L4. If data are to be transmitted, the respective data terminal sends a start sequence at the beginning, which consists of a first bit status S1 (e.g. high level) and a second bit status S2, which is complementary to the first bit status (e.g. low Level), with each bit status being sent approximately 1.5 times the length of a predetermined clock duration. Then the data bits D0, D1,. , , Dn, the control bit P and finally the stop bit STP are sent, each individual bit having twice the length of a predetermined clock period. The control unit STE scans the signal sequence sent by the data terminals at least once within the predetermined cycle period, as is symbolized by the lines drawn above the signal sequence. Since the control unit scans the signal sequence asynchronously, it is not certain at what point in time the reading in of the transmitted data begins.

In der oberen Darstellung a) von Fig. 7 ist ein erster Fall der Abtastung gezeigt. In diesem Fall tastet die Steuereinheit den ersten Bitstatus der Startsequenz sehr frühzeitig ab und erhält dabei einen Abtastwert 1 mit High-Pegel. Demzu­ folge weist auch der Abtastwert 2 High-Pegel auf, da er aufgrund der Länge des ersten Bitstatus der Startsequenz ebenfalls diesen ersten Bitstatus ermittelt. Aus diesem Abtastergebnis (erster und zweiter Abtastwert weisen High- Pegel auf) wird in der Steuereinheit geschlußfolgert, daß die Startsequenz frühzeitig abgetastet wurde. Die Steuereinheit verarbeitet daraufhin die ungeraden Abtastwerte 5, 7, 9 usw. als gültige Bitwerte, wodurch sichergestellt ist, daß jeder Abtastwert an einer sicheren Stelle innerhalb eines Datenbits gewonnen wurde.A first case of scanning is shown in the upper representation a) of FIG. 7. In this case, the control unit samples the first bit status of the start sequence very early and receives a sample value 1 with a high level. Accordingly, the sample 2 also has a high level, since it also determines this first bit status based on the length of the first bit status of the start sequence. From this scanning result (first and second samples have a high level), it is concluded in the control unit that the start sequence was scanned early. The control unit then processes the odd samples 5, 7, 9, etc. as valid bit values, which ensures that each sample has been obtained at a safe location within a data bit.

Im Beispiel der unteren Darstellung b) in Fig. 7 erfolgt die erste Abtastung durch die Steuereinheit relativ spät, so daß der Abtastwert 1 High-Pegel aufweist, während der Abtastwert 2 bereits Low-Pegel besitzt, da dieser auf den zweiten Bitsta­ tus der Startsequenz zugreift. Aus diesem Ergebnis wird in der Steuereinheit geschlußfolgert, daß die Startsequenz rela­ tiv spät abgetastet wurde. Die Steuereinheit verarbeitet daraufhin die geraden Abtastwerte 4, 6, 8 usw. als gültige Bitwerte. Auch in diesem Fall ist sichergestellt, daß die Abtastung in einem sicheren Bereich jedes Datenbits erfolgt.In the example of the lower representation b) in Fig. 7, the first sampling by the control unit takes place relatively late, so that the sample 1 has a high level, while the sample 2 already has a low level, since this on the second bit status of the start sequence accesses. From this result it is concluded in the control unit that the start sequence was sampled relatively late. The control unit then processes the even samples 4, 6, 8, etc. as valid bit values. In this case too, it is ensured that the sampling takes place in a safe area of each data bit.

Durch die erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, eine Vielzahl von Datenendgeräten an Standardein/ausgänge einer Standardsteuereinheit anzuschließen. Außerdem können Daten­ endgeräte sowohl im Busbetrieb als auch im Punkt-zu-Punkt- Betrieb an die Standardein/ausgänge einer derartigen Steuer­ einheit angeschlossen werden. Neben den detailliert beschrie­ benen Ausführungsformen sind vielfältige Abwandlung der erfindungsgemäßen Verfahren möglich, um verschiedenste Daten­ endgeräte mit geringstem Leitungsaufwand und hoher Datensicherheit an Standardsteuereinheiten anzuschließen, wobei keine zusätzlichen Schaltungselemente, wie für einen herkömm­ lichen Busbetrieb, erforderlich sind.The method according to the invention makes it possible to Large number of data terminals at standard inputs / outputs Standard control unit to connect. You can also use data terminal devices both in bus operation and in point-to-point Operation on the standard inputs / outputs of such a tax unit can be connected. In addition to the detailed description benen embodiments are various modifications of The method according to the invention possible for a wide variety of data devices with the least amount of wiring and high data security  connect to standard control units, whereby no additional circuit elements as for a conventional bus operation, are required.

Es ist natürlich auch die Kombination der erfindungsgemäßen Verfahren und Datenendgeräte mit herkömmlichen Bussystemen (z. B. den in der Industrie häufig eingesetzten Feldbussen) oder ein Parallelbetrieb möglich.It is of course also the combination of the invention Processes and data terminals with conventional bus systems (e.g. the field buses that are often used in industry) or parallel operation possible.

Claims (13)

1. Verfahren zum Betreiben eines seriellen Bussystems mit Datenendgeräten (DG), die über eine erste gemeinsame Busleitung (BL1) und eine zweite gemeinsame Busleitung (BL2) an eine elektronische Steuereinheit (STE) ange­ schlossen sind,
wobei jede Datenübertragung von und zu den Datenendgeräten von einem Zeittakt mit vorherbestimmter Periode gesteuert ist und
wobei allen Datenendgeräten (DG) für den Zugriff auf die erste Busleitung (BL1) in einer vorherbestimmten Reihenfolge mindestens ein Zeitfen­ ster von bestimmter Dauer zugewiesen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, dass:
als elektronische Steuereinheit eine speicherprogram­ mierbare Steuereinheit (STE) verwendet wird, die minde­ stens einen digitalen Dateneingang (SE) und mindestens einen digitalen Datenausgang (SA) besitzt;
die erste Busleitung (BL1) an den digitalen Dateneingang (SE) und die zweite Busleitung an den digitalen Daten­ ausgang (SA) der Steuereinheit gekoppelt ist;
an dem Datenausgang (SA) der Steuereinheit (STE) über die zweite Busleitung (BL2) Daten an die Datenendgeräte (DG) gesendet werden können, wobei
beim Senden von Daten jede Signalfolge aus mindestens zwei Startbits (S), einer vorherbestimmten Anzahl von Datenbits (D, P) und mindestens einem zum Startbit komplementären Stoppbit (STP) besteht,
während keine Daten von der Steuereinheit (STE) gesen­ det werden, am Datenausgang (SA) der Steuereinheit in vorherbestimmten, zeitlichen Abständen eine Signalfolge abgegeben wird, die aus einem einzelnen Bit besteht,
eine Synchronisation des Zeittaktes der Datenendgeräte (DG) mit dem Zeittakt der Steuereinheit (STE) ausschließlich durch Zugriff der Datenendgeräte (DG) auf die am Datenausgang (SA) der Steuereinheit abgege­ bene Signalfolge erfolgt;
einem in der Reihenfolge ersten Datenendgerät (DG1) während einer ersten Taktperiode der Zugriff auf die erste Busleitung (BL1) zur Datenübertragung an die Steu­ ereinheit (STE) gewährt wird, wobei das erste Datenend­ gerät ein Startbit (S) auf der ersten Busleitung sendet, wenn es Daten an die Steuereinheit übertragen will, und nachfolgend eine vorherbestimmte Anzahl von Bits (D, F) an die Steuereinheit überträgt;
jedes Datenendgerät (DG) an einem Mitleseeingang (ML), der an die erste Busleitung (BL1) gekoppelt ist, die Signalfolge auf dieser überwacht und den jeweils letzten Bit-Status auf der ersten Busleitung zwischenspeichert;
ein in der vorherbestimmten Reihenfolge nächstes Daten­ endgerät (DG2) durch Auswertung des Status am Mitlese­ eingang (ML) feststellt, ob das erste Datenendgerät (DG1) ein Startbit (S) zur Steuereinheit (STE) gesendet hat und in diesem Fall erst nach Übertragung der vorher­ bestimmten Anzahl von Bits auf die erste Busleitung (BL1) zugreift, und anschließend oder, im Fall dass ein solches Startbit nicht festgestellt wurde sofort, selbst ein Startbit (S) auf der ersten Busleitung sendet, wenn es Daten an die Steuereinheit übertragen will, und nach­ folgend die vorherbestimmte Anzahl von Bits (D, P) an die Steuereinheit (STE) überträgt;
dieser Zyklus für alle weiteren Datenendgeräte (DG) fortgesetzt wird und dann wieder beim ersten Datenend­ gerät (DG1) startet. 1. Method for operating a serial bus system with data terminals (DG) which are connected to an electronic control unit (STE) via a first common bus line (BL1) and a second common bus line (BL2),
wherein each data transmission from and to the data terminals is controlled by a clock cycle with a predetermined period and
All data terminals (DG) for access to the first bus line (BL1) are assigned at least one time window of a certain duration in a predetermined sequence, characterized in that:
a programmable logic controller (STE) is used as the electronic control unit, which has at least one digital data input (SE) and at least one digital data output (SA);
the first bus line (BL1) is coupled to the digital data input (SE) and the second bus line to the digital data output (SA) of the control unit;
at the data output (SA) of the control unit (STE), data can be sent to the data terminals (DG) via the second bus line (BL2), whereby
when sending data each signal sequence consists of at least two start bits (S), a predetermined number of data bits (D, P) and at least one stop bit (STP) complementary to the start bit,
while no data is being sent by the control unit (STE), a signal sequence consisting of a single bit is emitted at the data output (SA) of the control unit at predetermined time intervals,
the timing of the data terminals (DG) is synchronized with the timing of the control unit (STE) exclusively by the data terminals (DG) accessing the signal sequence emitted at the data output (SA) of the control unit;
a first data terminal (DG1) in the sequence is granted access to the first bus line (BL1) for data transmission to the control unit (STE) during a first clock period, the first data terminal sending a start bit (S) on the first bus line, if it wants to transmit data to the control unit and subsequently transmits a predetermined number of bits (D, F) to the control unit;
each data terminal (DG) at a read-in input (ML), which is coupled to the first bus line (BL1), monitors the signal sequence thereon and buffers the last bit status in each case on the first bus line;
a next data terminal (DG2) in the predetermined order determines whether the first data terminal (DG1) has sent a start bit (S) to the control unit (STE) by evaluating the status at the interlocking input (ML) and in this case only after the transmission of the a predetermined number of bits accesses the first bus line (BL1), and then or, in the event that such a start bit has not been determined, sends a start bit (S) itself on the first bus line if it wants to transmit data to the control unit, and subsequently transmits the predetermined number of bits (D, P) to the control unit (STE);
this cycle is continued for all other data terminals (DG) and then starts again at the first data terminal (DG1). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Datenendgerät (DG) jeden am Mitleseeingang (ML) ermittelten Bitstatus über eine Periode des Zeittaktes zwischenspeichert. 2. The method according to claim 1, characterized in that each data terminal (DG) each at the monitoring input (ML) determined bit status over a period of the clock cycle caches.   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Datenendgeräten (DG) auf der ersten Bus­ leitung (BL1) gesendeten, auf das Startbit (S) folgenden Bits Datenbits (D), Kontrollbits (P), Adreßbits und minde­ stens ein komplementäres Stoppbit (STP) umfassen. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that from the data terminals (DG) on the first bus line (BL1) sent following the start bit (S) Bits of data bits (D), control bits (P), address bits and min least include a complementary stop bit (STP).   4. Verfahren zum Betreiben von mindestens einem Datenendgerät (DG1, DG3) an einer Steuereinheit (STE), wobei jede Daten­ übertragung zu den Datenendgeräten (DG) von einem Zeittakt mit vorherbestimmter Periode gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass:
als Steuereinheit eine speicherprogrammierbare Steuer­ einheit (STE) verwendet wird, die einen oder mehrere digitale Datenausgänge (SA1, SA2) besitzt, an die jeweils ein Datenendgerät (DG) über jeweils eine Daten­ empfangsleitung (L1, L3) exklusiv angeschlossen ist;
von der Steuereinheit (STE) auf der Datenempfangsleitung (L1, L3) Daten an das jeweilige Datenendgerät (DG1, DG3) gesendet werden können, wobei
beim Senden von Daten jede Signalfolge aus mindestens zwei Startbits (S), einer vorherbestimmten Anzahl von Datenbits (D, P) und mindestens einem zum Startbit komplementären Stoppbit (STP) besteht,
während keine Daten von der Steuereinheit (STE) gesen­ det werden am Datenausgang (SA1, SA2) der Steuerein­ heit (STE) eine Signalfolge auf der Datenempfangslei­ tung (L1, L3) abgegeben wird, die aus einem einzelnen, in vorherbestimmten, zeitlichen Abständen abgegebenen Bit besteht,
eine Synchronisation des Zeittaktes der Datenendgeräte (DG1, DG3) mit dem Zeittakt der Steuereinheit (STE) durch Zugriff auf die am Datenausgang (SA) der Steuereinheit abgegebene Signalfolge erfolgt. 4. Method for operating at least one data terminal (DG1, DG3) on a control unit (STE), each data transmission to the data terminals (DG) being controlled by a time cycle with a predetermined period, characterized in that:
a programmable logic control unit (STE) is used as the control unit, which has one or more digital data outputs (SA1, SA2), to which a data terminal (DG) is exclusively connected via a data reception line (L1, L3);
data can be sent from the control unit (STE) on the data reception line (L1, L3) to the respective data terminal (DG1, DG3), whereby
when sending data each signal sequence consists of at least two start bits (S), a predetermined number of data bits (D, P) and at least one stop bit (STP) complementary to the start bit,
while no data is sent from the control unit (STE) at the data output (SA1, SA2) of the control unit (STE), a signal sequence on the data reception line (L1, L3) is emitted, which is emitted from a single, at predetermined, time intervals Bit exists
The timing of the data terminals (DG1, DG3) is synchronized with the timing of the control unit (STE) by accessing the signal sequence output at the data output (SA) of the control unit. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eines der Datenendgeräte (DG2, DG3) über eine Datensendeleitung (L2, L4) an einen exklusiven, digitalen Dateneingang (SE1, SE2) der Steuereinheit angeschlossen ist, und
dass zur Übertragung von Daten das jeweilige Datenendgerät (DG2, DG3) ein Startbit (S) und nachfolgend eine vorbestimmte Anzahl von Bits (D, P, STP) zur Steuer­ einheit (STE) sendet.5. The method according to claim 4, characterized in
that at least one of the data terminals (DG2, DG3) is connected to an exclusive digital data input (SE1, SE2) of the control unit via a data transmission line (L2, L4), and
that the respective data terminal (DG2, DG3) sends a start bit (S) and subsequently a predetermined number of bits (D, P, STP) to the control unit (STE) for the transmission of data. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisation zwischen Datenend­ geräten (DG) und Steuereinheit (STE) durch Auswertung von Flankenwechseln in der am Datenausgang (SA) der Steuerein­ heit abgegebenen Signalfolge erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized that the synchronization between data end devices (DG) and control unit (STE) by evaluating Edge changes in the at the data output (SA) of the control unit emitted signal sequence takes place. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeittakt der Datenendgeräte (DG) mit einer Phasenverschiebung von 180° gegenüber dem Zeit­ takt der Steuereinheit (STE) synchronisiert wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized that the timing of the data terminals (DG) with a phase shift of 180 ° with respect to time clock of the control unit (STE) is synchronized. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass, während keine Daten von der Steuerein­ heit an die Datenendgeräte (DG) übertragen werden, die am Datenausgang (SA) der Steuereinheit abgegebene Signalfolge aus stetig alternierenden Start- und Stoppbits besteht. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that while no data from the tax unit are transferred to the data terminals (DG), which on Data output (SA) of the control unit signal sequence consists of constantly alternating start and stop bits.   9. Verfahren zum Betreiben von mindestens einem Datenendgerät (DG1, DG3) an einer elektronischen Steuereinheit (STE), wobei jede Datenübertragung zu der Steuereinheit (STE) von einem Zeittakt mit vorherbestimmter Periode gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass:
als Steuereinheit eine speicherprogrammierbare Steuer­ einheit (STE) verwendet wird, die einen oder mehrere digitale Dateneingänge (SE1, SE2) besitzt, an die jeweils ein Datenendgerät (DG) über jeweils eine Daten­ sendeleitung (L2, L4) exklusiv angeschlossen ist;
zur Datenübertragung vom Datenendgerät (DG) eine Start­ sequenz gesendet wird, die aus einem ersten Bitstatus (S1) und einem zweiten Bitstatus (S2), der zum ersten Bitstatus komplementär ist, jeweils mit etwa 1,5-facher Länge der vorherbestimmten Taktperiode, besteht;
nachfolgend Datenbits (D), gegebenenfalls Kontrollbits (P) und mindestens ein zum ersten Bitstatus komplementä­ res Stoppbit (STP) jeweils mit etwa 2-facher Länge der Taktperiode gesendet werden;
die Steuereinheit (STE) die Datensendeleitung (L2, L4) mindestens einmal je Taktperiode abtastet und die Daten­ erfassung beginnt, wenn der erste Bitstatus (S1) als erster Abtastwert (1) erkannt wird;
die Steuereinheit (STE) als gültige Bitwerte
die ungeraden Abtastwerte (5, 7, . . .) verarbeitet, wenn als zweiter Abtastwert ebenfalls der erste Bitstatus (S1) erkannt wird, oder
die geraden Abtastwerte (4, 6, . . .) verarbeitet, wenn als zweiter Abtastwert (2) der zweite Bitstatus (S2), der zum ersten Bitstatus (S1) komplementär ist, erkannt wird. 9. A method for operating at least one data terminal (DG1, DG3) on an electronic control unit (STE), each data transmission to the control unit (STE) being controlled by a clock cycle with a predetermined period, characterized in that:
As a control unit, a programmable control unit (STE) is used, which has one or more digital data inputs (SE1, SE2), to which a data terminal (DG) is exclusively connected via a data transmission line (L2, L4);
a start sequence is sent for data transmission from the data terminal (DG), which consists of a first bit status (S1) and a second bit status (S2), which is complementary to the first bit status, each about 1.5 times the length of the predetermined clock period ;
subsequently data bits (D), possibly control bits (P) and at least one stop bit (STP) complementary to the first bit status are each sent with approximately twice the length of the clock period;
the control unit (STE) scans the data transmission line (L2, L4) at least once per clock period and the data acquisition begins when the first bit status (S1) is recognized as the first sample value (1);
the control unit (STE) as valid bit values
processes the odd samples (5, 7,...) if the first bit status (S1) is also recognized as the second sample, or
processes the even samples (4, 6,...) when the second bit status (S2), which is complementary to the first bit status (S1), is recognized as the second sample value (2). 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Datenendgerät (DG3) über eine Daten­ empfangsleitung (L3) an einen exklusiv zugeordneten, digi­ talen Datenausgang (SA2) der Steuereinheit (STE) ange­ schlossen ist. 10. The method according to claim 9, characterized in that at least one data terminal (DG3) via data receiving line (L3) to an exclusively assigned, digi tal data output (SA2) of the control unit (STE) is closed.   11. Datenendgerät zur Verarbeitung von Daten, die von einer speicherprogrammierbaren Steuereinheit (STE) empfangen und/oder an diese gesendet werden, umfassend:
eine Prozessoreinheit (PE) zur Datenverarbeitung;
einen digitalen Datenausgang (DA), der zum Senden von Daten an einen digitalen Eingang (SE) der Steuereinheit (STE) schaltbar ist;
einen digitalen Dateneingang (DE), der zum Empfangen von Daten an einen digitalen Ausgang (SA) der Steuer­ einheit (STE) schaltbar ist;
einen Mitleseeingang (ML), der zum Überwachen des Bitstatus an den Datenausgang (DA) gekoppelt ist;
Mittel zur Synchronisation (FT) eines eigenen Zeittak­ tes mit einem Zeittakt der Steuereinheit;
Mittel zur Zuweisung einer Adresse (ADR), die das Datenendgerät von anderen Datenendgeräten unterscheid­ bar macht. 11. Data terminal for processing data received by and / or sent to a programmable logic control unit (STE), comprising:
a processor unit (PE) for data processing;
a digital data output (DA) which can be switched to send data to a digital input (SE) of the control unit (STE);
a digital data input (DE) which can be switched to receive data at a digital output (SA) of the control unit (STE);
a read-in input (ML) which is coupled to the data output (DA) for monitoring the bit status;
Means for synchronization (FT) of its own timing with a timing of the control unit;
Means for assigning an address (ADR) that makes the data terminal distinguishable from other data terminals. 12. Datenendgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Dateneingang (DE), Datenausgang (DA) und Mitleseein­ gang (ML) über je einen Optokoppler (K1, K2, K3) galva­ nisch von den zur Steuereinheit geschalteten Verbindungen getrennt sind.12. Data terminal according to claim 11, characterized in that that data input (DE), data output (DA) and read along gear (ML) via an optocoupler (K1, K2, K3) galva niche of the connections switched to the control unit are separated. 13. Datenendgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Mittel zur Synchronisation ein Flanken­ trigger (FT) ist, der Schaltflanken am Dateneingang (DE) auswertet und ein Synchronisationssignal an die Prozes­ soreinheit liefert.13. Data terminal according to claim 11 or 12, characterized records that the means of synchronization is an edge trigger (FT), the switching edges at the data input (DE) evaluates and a synchronization signal to the processes sensor unit supplies.
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