DE202018000941U1 - Integrated communication unit - Google Patents
Integrated communication unit Download PDFInfo
- Publication number
- DE202018000941U1 DE202018000941U1 DE202018000941.5U DE202018000941U DE202018000941U1 DE 202018000941 U1 DE202018000941 U1 DE 202018000941U1 DE 202018000941 U DE202018000941 U DE 202018000941U DE 202018000941 U1 DE202018000941 U1 DE 202018000941U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- interface
- communication unit
- integrated communication
- application
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q1/00—Details of selecting apparatus or arrangements
- H04Q1/02—Constructional details
- H04Q1/13—Patch panels for monitoring, interconnecting or testing circuits, e.g. patch bay, patch field or jack field; Patching modules
- H04Q1/135—Patch panels for monitoring, interconnecting or testing circuits, e.g. patch bay, patch field or jack field; Patching modules characterized by patch cord details
- H04Q1/136—Patch panels for monitoring, interconnecting or testing circuits, e.g. patch bay, patch field or jack field; Patching modules characterized by patch cord details having patch field management or physical layer management arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
- H01R24/60—Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement
- H01R24/62—Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices
- H01R24/64—Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices for high frequency, e.g. RJ 45
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
Abstract
Integrierte Kommunikationseinheit,
aufweisend ein Gehäuse (1), eine Hauptplatine (2), zumindest eine RJ45-Schnittstelle (3) sowie eine SPI-Schnittstelle (4),
wobei die Hauptplatine (2) sowie die RJ45-Schnittstelle (3) in dem Gehäuse (1) aufgenommen sind und wobei das Gehäuse (1) zumindest eine Öffnung (5) aufweist, deren Höhe und Breite dem RJ45-Standard entspricht, wobei die Hauptplatine einen Mikrocontroller (6) aufweist und wobei der Mikrocontroller (6) eine Middleware (7) aufweist,
wobei mittels der RJ45-Schnittstelle (3) eine kabelgebundene Verbindung zu einer externen Steuerungseinheit (8) bereitstellbar ist,
wobei die SPI-Schnittstelle (4) mit einer weiteren SPI-Schnittstelle (9) einer Applikationseinheit (8) koppelbar ist, wobei von der SPI-Schnittstelle (4) Applikationsdaten der Applikationseinheit (8) empfangbar sind und an den Mikrocontroller übertragbar bereitstellbar sind und wobei die Applikationsdaten von dem Mikrocontroller (6) verarbeitbar und mittels der RJ45-Schnittstelle (3) einer externen Steuerungseinheit (10) bereitstellbar sind, wobei die integrierte Kommunikationseinheit mittels THT (through hole technology) oder SMT (surface-mounted device) auf einer Leiterplatte einer Applikationsvorrichtung (8) befestigbar ist.
Integrated communication unit,
comprising a housing (1), a motherboard (2), at least one RJ45 interface (3) and an SPI interface (4),
the main board (2) and the RJ45 interface (3) being accommodated in the housing (1) and the housing (1) having at least one opening (5) whose height and width conform to the RJ45 standard, the main board a microcontroller (6) and wherein the microcontroller (6) has a middleware (7),
wherein by means of the RJ45 interface (3) a wired connection to an external control unit (8) can be provided,
wherein the SPI interface (4) can be coupled to a further SPI interface (9) of an application unit (8), wherein application data of the application unit (8) can be received by the SPI interface (4) and can be transmitted to the microcontroller in a transferable manner and wherein the application data from the microcontroller (6) processable and by means of the RJ45 interface (3) an external control unit (10) are provided, wherein the integrated communication unit by means of THT (through hole technology) or SMT (surface-mounted device) on a circuit board an application device (8) can be fastened.
Description
Die Erfindung betrifft eine integrierte Kommunikationseinheit, mittels welcher eine Anbindung industrieller Applikationen und Geräte an das „Internet of Things“ (loT) bereitstellbar ist.The invention relates to an integrated communication unit, by means of which a connection of industrial applications and devices to the "Internet of Things" (loT) can be provided.
Der Begriff „Internet of Things“ bezeichnet die Integration von physischen und virtuellen Objekten in einem universalen digitalen Netzwerk, so dass die Objekte selbstständig über das Internet kommunizieren und autonom handeln können. Im industriellen Anwendungsbereich ermöglicht das loT somit kosten- und zeiteffizientere Produktionsabläufe sowie ein nachhaltiges Qualitätsmanagement.The term "Internet of Things" refers to the integration of physical and virtual objects in a universal digital network, so that the objects can communicate autonomously over the Internet and act autonomously. In industrial applications, the loT thus enables cost and time-efficient production processes as well as sustainable quality management.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, industrielle Applikationen und Geräte zu vernetzen.From the prior art, various ways are known to network industrial applications and devices.
Die Druckschrift
Das Kommunikationsmodul umfasst zwei Steuerplatinen, einen ersten Anschluss, mittels welchem ein Stromsignal eines externen Gerätes an die erste Steuerplatine übertragbar ist, einen zweiten Anschluss, mittels welchem ein Steuersignal des externen Gerätes an die erste Steuerplatine übertragbar ist sowie einen dritten Anschluss, mittels welchem das Steuersignal des externen Gerätes an das Aktormodul anlegbar ist. Der zweite Anschluss ist als steckbarer Schraubanschluss, D-Subminiature, USB, RJ45, BNC oder M12 ausgebildet. Das Steuersignal des externen Gerätes wird mittels des industriellen Netzwerkes bereitgestellt, welches als CANopen. CC-Link, PROFIBUS, EtherCAT, PROFINET oder DeviceNet vorliegen kann.The communication module comprises two control boards, a first connection, by means of which a current signal of an external device can be transmitted to the first control board, a second connection, by means of which a control signal of the external device can be transmitted to the first control board, and a third connection, by means of which the control signal of the external device can be applied to the actuator module. The second connection is designed as pluggable screw terminal, D-Subminiature, USB, RJ45, BNC or M12. The control signal of the external device is provided by means of the industrial network, which is called CANopen. CC-Link, PROFIBUS, EtherCAT, PROFINET or DeviceNet.
Zudem offenbart die Druckschrift
Darüberhinaus beschreibt die Druckschrift
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung bereitzustellen, mittels welcher eine Anbindung industrieller Applikationen und Geräte an das Internet of Things möglich ist, welche für eine Vielzahl verschiedener Applikationen und Geräte nutzbar ist, welche mit geringem Layout- und Entwicklungsaufwand platzsparend in ein vorhandenes System integrierbar ist, welches verschiedene Feldbusssysteme beherrscht und die Einbindung einer Vielzahl von Protokollen ermöglicht und welches zudem kostengünstig herstellbar ist.The object of the present invention is to provide a solution by means of which a connection of industrial applications and devices to the Internet of Things is possible, which can be used for a variety of different applications and devices, which save space with little layout and development effort into an existing System can be integrated, which dominates various fieldbus systems and allows the integration of a variety of protocols and which is also inexpensive to produce.
Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch
Die erfindungsgemäße integrierte Kommunikationseinheit zeigt eine Lösung auf, wie insbesondere Feldgeräte oder andere Applikationen mit geringem Aufwand und hoher Zuverlässigkeit in eine Kommunikation eingebunden werden können. Dem liegt zu Grunde, dass insbesondere Feldgeräte, wie beispielsweise Einheiten zur Erfassung von Betriebszuständen, sonstige Sensoren sowie Aktoren zunehmend mit Applikationen verbunden sind und hierfür jeweils eine Host CPU dient. Die Applikationen mit Host CPU werden nachfolgend als Applikationseinheiten bezeichnet.The integrated communication unit according to the invention shows a solution, as in particular field devices or other applications can be integrated into a communication with little effort and high reliability. This is due to the fact that, in particular, field devices, such as, for example, units for recording operating states, other sensors and actuators, are increasingly connected to applications and for this purpose a host CPU is used in each case. The applications with host CPU are referred to below as application units.
Hierzu weist die integrierte Kommunikationseinheit als Grundelemente ein Gehäuse, eine Hauptplatine, zumindest eine RJ45-Schnittstelle sowie eine SPI-Schnittstelle auf.For this purpose, the integrated communication unit as basic elements has a housing, a motherboard, at least one RJ45 interface and an SPI interface.
Das Gehäuse ist so ausgebildet, dass die Hauptplatine sowie die RJ45-Schnittstelle in dem Gehäuse aufgenommen sind. Ferner weist das Gehäuse zumindest eine Öffnung auf. Die Höhe und die Breite der Öffnung entspricht dem RJ45-Standard. Als RJ45 wird die aus dem Stand der Technik bekannte genormte Steckverbindung für Telekommunikationsverkabelungen verstanden, wobei sich die Normung sowohl auf die Bauform, als auch auf die Kontaktbelegung bezieht. Die mindestens eine RJ45-Schnittstelle ist bevorzugt als Buchse ausgebildet.The housing is designed so that the motherboard and the RJ45 interface are accommodated in the housing. Furthermore, the housing has at least one opening. The height and width of the opening comply with the RJ45 standard. As RJ45 the known from the prior art standardized connector for telecommunications cabling is understood, with the standardization refers both to the design, as well as to the pin assignment. The at least one RJ45 interface is preferably designed as a socket.
Die Hauptplatine weist einen Mikrocontroller auf. Dieser Mikrocontroller weist eine Middleware auf.The motherboard has a microcontroller. This microcontroller has middleware.
Die SPI-Schnittstelle der integrierten Kommunikationseinheit ist so eingerichtet, dass sie mit einer weiteren SPI-Schnittstelle einer Applikationseinheit koppelbar ist. Die SPI-Schnittstelle der Applikationseinheit und die Applikationseinheit sind nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Kommunikationseinheit. Dass die SPI-Schnittstelle der integrierten Kommunikationseinheit zur Kopplung mit einer SPI-Schnittstelle einer Applikationseinheit eingerichtet ist wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung so verstanden, dass diese sowohl logisch als auch physisch mit einer solchen SPI-Schnittstelle koppelbar ist. Vorzugsweise wird die physische Kopplung über eine aufzulötende Stiftleiste, nachfolgend auch Pin-Header genannt, hergestellt.The SPI interface of the integrated communication unit is set up so that it can be coupled to a further SPI interface of an application unit. The SPI interface of the application unit and the application unit are not part of the communication unit according to the invention. The fact that the SPI interface of the integrated communication unit is set up for coupling to an SPI interface of an application unit is understood in the sense of the present application as meaning that it can be coupled both logically and physically with such an SPI interface. Preferably, the physical coupling is made via a pin header to be soldered on, hereinafter also referred to as pin header.
Als SPI-Schnittstelle wird ein Serial Peripheral Interface, also eine Schnittstelle für einen synchronen seriellen Datenbus verstanden, mit dem digitale Schaltungen miteinander verbunden werden können.The SPI interface is understood to mean a serial peripheral interface, that is to say an interface for a synchronous serial data bus, with which digital circuits can be connected to one another.
Die SPI-Schnittstelle der integrierten Kommunikationseinheit ist dabei so eingerichtet, dass von ihr Applikationsdaten der Applikationseinheit empfangbar sind und an den Mikrocontroller übertragbar bereitstellbar sind.The SPI interface of the integrated communication unit is set up in such a way that application data of the application unit can be received by it and transmitted to the microcontroller in a transferable manner.
Ferner sind dann die Applikationsdaten von dem Mikrocontroller verarbeitbar. Die verarbeiteten Applikationsdaten sind mittels der RJ45-Schnittstelle einer externen Steuerungseinheit bereitstellbar. Mittels der RJ45-Schnittstelle ist hierfür eine kabelgebundene Verbindung zu einer externen Steuerungseinheit herstellbar. Die externe Steuerungseinheit ist ebenfalls nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Kommunikationseinheit. Bei der externen Steuerungseinheit kann es sich vorzugsweise um eine SPS-Einheit (speicherprogrammierbare Steuerungseinheit) handeln.Furthermore, the application data can then be processed by the microcontroller. The processed application data can be provided by means of the RJ45 interface of an external control unit. By means of the RJ45 interface, a wired connection to an external control unit can be produced for this purpose. The external control unit is also not part of the communication unit according to the invention. The external control unit can preferably be a PLC unit (programmable logic controller).
Die integrierte Kommunikationseinheit ist zudem so ausgebildet, um mittels THT (through hole technology) oder SMT (surface-mounted technology) auf einer Leiterplatte befestigbar zu sein.The integrated communication unit is also designed to be THT (through hole technology) or SMT (surface-mounted technology) to be mounted on a circuit board.
Die Komponenten der erfindungsgemäßen integrierten Kommunikationseinheit wirken beispielsweise wie folgt zusammen:The components of the integrated communication unit according to the invention interact, for example, as follows:
Von dem Feldgerät, beispielsweise einem Sensor, werden beispielsweise analoge elektrische Signale an die Applikationseinheit übertragen und von der Applikationseinheit in digitale Signale umgesetzt. Diese digitalen Signale werden über die SPI-Schnittstelle der Applikationseinheit an die SPI-Schnittstelle der integrierten Kommunikationseinheit übertragen. Bei diesen übertragenen digitalen Signalen handelt es sich um die Applikationsdaten im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Applikationsdaten werden innerhalb der integrierten Kommunikationseinheit weiter auf den Mikrocontroller mit seiner Middleware übertragen und dort weiterverarbeitet. Im Ergebnis liegen die Daten in dem Standard eines Feldbusprotokolls vor, so dass diese über die RJ45-Schnittstelle übertragen werden können und so beispielsweise von einer SPS-Einheit empfangen und dort ausgewertet werden zu können. Physisch wird die Ausgabe der weiterverarbeiteten Daten aus der integrierten Kommunikationseinheit durch eine RJ45-Steckverbindung, vorzugsweise eine RJ45-Buchse realisiert.From the field device, such as a sensor, for example, analog electrical signals are transmitted to the application unit and converted by the application unit into digital signals. These digital signals are transmitted via the SPI interface of the application unit to the SPI interface of the integrated communication unit. These transmitted digital signals are the application data in the sense of the present invention. The application data are transferred further within the integrated communication unit to the microcontroller with its middleware and further processed there. As a result, the data are in the standard of a fieldbus protocol, so that they can be transmitted via the RJ45 interface and so for example to be received by a PLC unit and evaluated there. Physically, the output of the processed data from the integrated communication unit is realized by an RJ45 connector, preferably an RJ45 socket.
Ferner kann in umgekehrter Weise die integrierte Kommunikationseinheit über ihre RJ45-Schnittstelle Feldbusprotokolle beispielsweise einer SPS-Einheit empfangen. Nach erfolgter Übertragung auf den Mikrocontroller mit seiner Middleware werden die Feldbusprotokolle verarbeitet, so dass im Ergebnis digitale Daten, beispielsweise als Befehlsdaten, vorliegen, die dann nach Übertragung an die SPI-Schnittstelle von dieser an die SPI-Schnittstelle der Applikationseinheit weiter übertragen werden. Die Applikationseinheit kann dann diese Befehlsdaten in solche Steuersignale umwandeln, deren Format dem jeweiligen Feldgerät, beispielsweise einem Stellmotor, entsprechen und von dem Feldgerät dann eine entsprechende Aktion ausführen lassen.Furthermore, conversely, the integrated communication unit can receive fieldbus protocols, for example a PLC unit, via its RJ45 interface. After transfer to the microcontroller with its middleware, the fieldbus protocols are processed, so that as a result digital data, for example, as command data, are present, which are then transmitted after transmission to the SPI interface from this to the SPI interface of the application unit. The application unit can then convert these command data into control signals whose format corresponds to the respective field device, for example a servomotor, and then allow the field device to execute a corresponding action.
Das integrierte Kommunikationsmodul arbeitet dabei echtzeitfähig.The integrated communication module works real-time.
Das nach dem Stand der Technik sonst erforderliche Abarbeiten der Feldbusprotokolle durch die Applikationseinheit, das dort ein Host-Prozessor durchführt, wird von der integrierten Kommunikationseinheit übernommen. Es wurde überraschend gefunden, dass mit der erfindungsgemäßen Kommunikationseinheit mit relativ geringem gerätetechnischen Aufwand zugleich folgende zwei Wirkungen erreicht werden:
- Zum ersten wird eine sehr hohe Entlastung der Applikationseinheit erreicht, so dass dort deutlich geringere Ressourcen insbesondere in Bezug auf Prozessorleistung, Arbeitsspeicher, Flash und etwaige externe Komponenten eingesetzt werden müssen.
- Zum zweiten können Anpassungen der Applikationseinheit an das angewandte Feldbussystem weitgehend entfallen, da bereits die integrierte Kommunikationseinheit so ausgebildet ist, dass sie die unterschiedlichen Feldbussysteme wie CANopen, PROFINET, EthernetIP, POWERLINK, EtherCAT sowohl erkennen als auch verarbeiten kann und das zu übertragende und zu empfangende Datenformat an ihrer SPI-Schnittstelle unabhängig vom Feldbussystem ist.
- Firstly, a very high relief of the application unit is achieved, so that there significantly lower resources, especially in terms of processor power, memory, flash and any external components must be used.
- Second, adjustments of the application unit to the applied Fieldbus system largely eliminated, since already the integrated communication unit is designed so that they can both recognize and process the different fieldbus systems such as CANopen, PROFINET, Ethernet IP, POWERLINK, EtherCAT and the data format to be transmitted and received at their SPI interface independent of the fieldbus system is.
Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass mitttels der erfindungsgemäßen Kommunikationseinheit auch kleinere Applikationseinheiten als Kommunikationsteilnehmer ertüchtigt werden können, bei denen dies sonst nicht möglich wäre. Als kleinere Applikationseinheiten werden solche Applikationseinheiten verstanden, bei denen die Host-CPU, nachfolgend auch als Host-Prozesser bezeichnet, oder der Arbeitsspeicher so geringe Ressourcen aufweisen, dass eine direkte Anbindung an einen Feldbus nicht möglich wäre.This has the advantage that, by means of the communication unit according to the invention, smaller application units can also be trained as communication subscribers, for whom this would otherwise not be possible. Smaller application units are understood to be application units in which the host CPU, also referred to below as the host processor, or the main memory have such low resources that a direct connection to a fieldbus would not be possible.
Ein weiterer besonderer Vorteil liegt in der Modularität der erfindungsgemäßen integrierten Kommunikationseinheit. Dabei liegt die Modularität sowohl als physische Modularität, als auch als funktionale Modularität vor. Als physische Modularität wird verstanden, dass das integrierte Kommunikationsmudul als in sich abgeschlossene Baugruppe vorliegt, die mit einer Applikationseinheit an deren SPI-Schnittstelle elektrisch sowie an deren Leiterplatte mechanisch verbunden werden kann. Als funktionale Modularität wird verstanden, dass alle Prozesse zur Umwandlung von Daten aus der Applikationseinheit in die Feldbusprotokolle und umgekehrt in der integrierten Kommunikationseinheit ablaufen und sich die integrierte Kommunikationseinheit nach außen applikationsseitig über die SPI-Schnittstelle applikationsneutral und feldbusseitig über die RJ45-Schnittstelle feldbusneutral verhält.Another particular advantage lies in the modularity of the integrated communication unit according to the invention. The modularity is present as physical modularity as well as functional modularity. Physical modularity is understood to mean that the integrated communication module is present as a self-contained module that can be electrically connected to an application unit at its SPI interface as well as to its printed circuit board. Functional modularity means that all processes for converting data from the application unit into the fieldbus protocols and vice versa in the integrated communication unit and the integrated communication unit behaves externally on the application side via the SPI interface application neutral and fieldbus side via the RJ45 interface fieldbusneutral.
Durch die Applikationsneutralität und Feldbusneutralität können Applikationseinheiten oder Feldgeräte, für die die integrierte Kommunikationseinheit verwendet werden kann, daher insbesondere alle Automatisierungsgeräte, Sensoren, Aktoren, Gateways, Kleinsteuerungen, SPS-Einheiten sein, sofern deren Host-Prozesser über eine SPI-Schnittstelle verfügt.Due to the application neutrality and fieldbus neutrality, application units or field devices for which the integrated communication unit can be used can therefore be in particular all automation devices, sensors, actuators, gateways, small controllers, PLC units, provided their host processor has an SPI interface.
In einer alternativen Lösung gemäß Anspruch 2 weist die integrierte Kommunikationseinheit als Grundelemente eine Hauptplatine, zumindest eine RJ45-Schnittstelle sowie eine SPI-Schnittstelle auf, wobei die Hauptplatine einen Mikrocontroller aufweist und wobei der Mikrocontroller eine Middleware aufweist,
wobei mittels der RJ45-Schnittstelle eine kabelgebundene Verbindung zu einer externen Steuerungseinheit bereitstellbar ist, wobei die SPI-Schnittstelle mit einer weiteren SPI-Schnittstelle einer Applikationseinheit koppelbar ist, wobei von der SPI-Schnittstelle Applikationsdaten der Applikationseinheit empfangbar sind und an den Mikrocontroller übertragbar bereitstellbar sind und wobei die Applikationsdaten von dem Mikrocontroller verarbeitbar und mittels der RJ45-Schnittstelle einer externen Steuerungseinheit bereitstellbar sind und wobei die integrierte Kommunikationseinheit mittels THT (through hole technology) oder SMT (surface-mounted technology) auf einer Leiterplatte befestigbar ist.In an alternative solution according to
wherein by means of the RJ45 interface a wired connection to an external control unit can be provided, wherein the SPI interface can be coupled to a further SPI interface of an application unit, wherein application data of the application unit can be received by the SPI interface and can be transmitted to the microcontroller in a transferable manner and wherein the application data can be processed by the microcontroller and provided by means of the RJ45 interface of an external control unit, and wherein the integrated communication unit can be mounted on a printed circuit board by means of THT (through hole technology) or SMT (surface-mounted technology).
Die Lösung nach Anspruch 2 unterscheidet sich von der Lösung nach Anspruch 1 dadurch, dass die integrierte Kommunikationseinheit ohne Gehäuse ausgebildet ist. Zu allen anderen Merkmalen und deren Zusammenwirken und zu den Vorteilen gelten für die Lösung nach Anspruch 2 die Beschreibungsabschnitte zu Anspruch 1 in entsprechender Weise.The solution according to
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die integrierte Kommunikationseinheit eine weitere RJ45-Schnittstelle auf. Die RJ45-Schnittstelle und die weitere RJ45-Schnittstelle, zusammengefasst auch als RJ45-Schnittstellen bezeichnet, sind dafür ausgebildet, eine externe Steuerungseinheit oder eine weitere integrierte Kommunikationseinheit seriell zu der integrierten Kommunikationseinheit zu verbinden. Die Weiterbildung ermöglicht vorteilhaft den Anschluss der integrierten Kommunikationseinheit bei einer phyischen Ausbildung der Feldbusverkabelung als Reihenschaltung in einer Kette, nachfolgend auch als Daisy Chain bezeichnet.
Somit kann die integrierte Kommunikationseinheit universell in einer Daisy Chain angeordnet werden. Es ist möglich, an einer der beiden RJ45-Schnittstellen eine externe Steuerungseinheit und an der anderen der beiden RJ45-Schnittstellen eine weitere Kommunikationseinheit anzuschließen. Es ist aber auch möglich, an beide RJ45-Schnittstellen jeweils eine weitere integrierte Kommunikationseinheit anzuschließen. Letztlich ist es auch möglich, nur eine der beiden RJ45-Schnittstellen an eine externe Steuerungseinheit anzuschließen und die andere der beiden RJ45-Schnittstellen nicht zu belegen.In an advantageous development, the integrated communication unit has a further RJ45 interface. The RJ45 interface and the further RJ45 interface, collectively referred to as RJ45 interfaces, are designed to serially connect an external control unit or a further integrated communication unit to the integrated communication unit. The further development advantageously makes it possible to connect the integrated communication unit to a physical configuration of the fieldbus cabling as a series connection in a chain, also referred to below as a daisy chain.
Thus, the integrated communication unit can be arranged universally in a daisy chain. It is possible to connect an external control unit to one of the two RJ45 interfaces and another communication unit to the other of the two RJ45 interfaces. However, it is also possible to connect a further integrated communication unit to both RJ45 interfaces. Finally, it is also possible to connect only one of the two RJ45 interfaces to an external control unit and not to occupy the other of the two RJ45 interfaces.
Die integrierte Kommunikationseinheit gemäß dieser Weiterbildung wird nachfolgend auch als 2-Port-Modul, sowie die integrierte Kommunikationseinheit in deren Grundform mit nur einer RJ45-Schnittstelle auch als 1-Port-Modul bezeichnet.The integrated communication unit according to this development is referred to below as a 2-port module, and the integrated communication unit in its basic form with only one RJ45 interface as a 1-port module.
Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von
-
1 schematische Darstellung einer integrierten Kommunikationseinheit mit einer RJ45-Schnittstelle (1 -Port-Modul) -
2 schematische Darstellung einer integrierten Kommunikationseinheit mit zwei RJ45-Schnittstellen (2 -Port-Modul) -
3 perspektivische Darstellung einer Bauform der integrierten Kommunikationseinheit mit einer RJ45-Schnittstelle (1 -Port-Modul) -
4 perspektivische Darstellung einer Bauform des integrierten Kommunikationseinheit mit zwei RJ45-Schnittstellen (2 -Port-Modul) -
5a Blockschaltbild (2 -Port-Modul) -
5b Blockschaltbild (2 -Port-Modul) (in englisch-fachsprachlich basierter Terminologie, inhaltsidentisch zu5a)
-
1 schematic representation of an integrated communication unit with an RJ45 interface (1 Port module) -
2 schematic representation of an integrated communication unit with two RJ45 interfaces (2 Port module) -
3 Perspective view of a design of the integrated communication unit with an RJ45 interface (1 Port module) -
4 Perspective view of a design of the integrated communication unit with two RJ45 interfaces (2 Port module) -
5a Block diagram (2 Port module) -
5b Block diagram (2 -Port module) (in English-language-based terminology, identical in content to5a)
näher erläutert.explained in more detail.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß
Wie
Für den feldbusseitigen Anschluss weist das integrierte Kommunikationsmodul im Ausführungsbeispiel eine RJ45-Schnittstelle
Applikationsseitig weist das integrierte Kommunikationsmodul eine SPI-Schnittstelle
Die Applikationseinheit
Das Ausführungsbeispiel nach
Das Blockschaltbild gemäß den
Das „Kommunikationsmodul“ = „Communicaton Module“ bezeichnet die integrierte Kommunikationseinheit und das „Kundensystem (Leiterplatte)“ = „Device Application Board“ bezeichnet die Applikationseinheit.The "communication module" = "Communicaton Module" refers to the integrated communication unit and the "customer system (circuit board)" = "Device Application Board" refers to the application unit.
„Kundenanwendung“ = „Device Application“ - bezeichnet die Anwendungssoftware der Applikationseinheit, die unter anderem Daten an die integrierte Kommunikationseinheit übergibt oder umgekehrt von dieser empfängt."Customer Application" = "Device Application" - refers to the application software of the application unit, which, among other things, transfers data to the integrated communication unit or, conversely, receives it from the latter.
Der „gemeinsame Speicherbereich zum Datenaustausch“ = „IibGOAL shared Library“ bezeichnet eine an die Applikationseinheit als Source Code gelieferte Rumpf-Library die es der Applikationseinheit ermöglicht, möglichst einfach Daten an die integrierte Kommunikationseinheit zu übergeben.The "shared memory area for data exchange" = "IibGOAL shared library" refers to a fuselage library delivered to the application unit as source code, which enables the application unit to transfer data as simply as possible to the integrated communication unit.
„C2C - Software zum Informationsaustausch zwischen CPU-Kernen“ = „C2C“ sowie „C2C“ = „C2C“ steht für Core-to-Core Communication - ein Teil dieses C2C Moduls läuft auf der CPU der Applikationseinheit, der andere Teil in der integrierten Kommunikationseinheit. Der Betreiber der Applikationseinheit muss und soll daran nichts ändern. Sowohl libGOAL shared Library als auch C2C werden als Source dem Betreiber der Applikationseinheit zur Verfügung gestellt und von ihm weitestgehend ohne Änderung mit in die Anwendungssoftware einkompiliert."C2C - Software for information exchange between CPU cores" = "C2C" and "C2C" = "C2C" stands for Core-to-Core Communication - a part of this C2C module runs on the CPU of the application unit, the other part in the integrated one communication unit. The operator of the application unit must not and should not change this. Both libGOAL shared library and C2C are provided as source to the operator of the application unit and compiled by him into the application software as far as possible without any changes.
„SPI - Schnittstelle“ = „SPI Interface“ zeigt die SPI-Schnittstelle des integrierten Kommunikationsmoduls und die SPI-Schnittstelle der Applikationseinheit zusammengefasst als eine Funktionseinheit."SPI interface" = "SPI interface" shows the SPI interface of the integrated communication module and the SPI interface of the application unit summarized as a functional unit.
„2-Port switch Treiber = 2-port Switch driver“ - bezeichnet den Teil der integrierten Kommunikationseinheit, der den managed Switch bedient, überwacht und konfiguriert."2-port switch driver = 2-port switch driver" - refers to the part of the integrated communication unit that operates, monitors and configures the managed switch.
„GOAL = GOAL“ bezeichnet eine Ausführungsschicht, in der in einer Software Funktionen des Feldbus Protokolles vorbereitet und durch den Protokollstack umgesetzt werden. Ebenfalls erfolgt hier die Entgegennahme von Rohdaten aus der Applikationseinheit. Es handelt sich um die Middleware. GOAL ist eine Abkürzung für die im Ausführungsbeispiel verwendete Bezeichnung Generic Open Abstraction Layer."GOAL = GOAL" denotes an execution layer in which functions of the fieldbus protocol are prepared in a software and implemented by the protocol stack. Also here is the receipt of raw data from the application unit. It is the middleware. GOAL is an abbreviation for the term Generic Open Abstraction Layer used in the exemplary embodiment.
„Kommunikationsprotokoll“ = „Communicaton Protocol“ - dieses Softwaremodul handhabt die Kommunikation gemäß dem jeweilgen Feldbusstandard zwischen der integrierten Kommunikationseinheit und einer Host CPU einer Applikationseinheit über die SPI-Schnittstelle der beiden Einheiten."Communication Protocol" = "Communicaton Protocol" - this software module manages the communication according to the respective fieldbus standard between the integrated communication unit and a host CPU of an application unit via the SPI interface of the two units.
„2-Port Switch“ = „2-port Switch“ bezeichnet ein Modul der integrierten Kommunikationseinheit, das die beiden RJ45-Schnittstellen miteinander verbindet."2-Port Switch" means a module of the integrated communication unit that connects the two RJ45 interfaces.
„PHY“ steht für physische Schnittstelle und bezeichnet die beiden RJ45-Schnittstellen des 2-Port-Moduls gemäß dem Ausführungsbeispiel."PHY" stands for physical interface and refers to the two RJ45 interfaces of the 2-port module according to the embodiment.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- Hauptplatinemotherboard
- 33
- RJ45-SchnittstelleRJ45 interface
- 44
- SPI-SchnittstelleSPI interface
- 55
- Öffnungopening
- 66
- Mikrocontrollermicrocontroller
- 77
- Middlewaremiddleware
- 88th
- Applikationseinheitapplication unit
- 99
- SPI-Schnittstelle der ApplikationseinheitSPI interface of the application unit
- 1010
- externe Steuerungseinheitexternal control unit
- 1111
- weitere RJ45-Schnittstellefurther RJ45 interface
- 1212
- Feldbusleitungfieldbus
- 1313
- Feldgerätfield device
- 1414
- weiterer Kommunikationsteilnehmerfurther communication participant
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2017/0040737 A1 [0004]US 2017/0040737 A1 [0004]
- WO 2007/149669 A2 [0006]WO 2007/149669 A2 [0006]
- CN 104852845 A [0007]CN 104852845 A [0007]
Claims (3)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202018000941.5U DE202018000941U1 (en) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Integrated communication unit |
JP2020568021A JP2021515508A (en) | 2018-02-22 | 2019-02-06 | Integrated communication unit |
CN201980013854.4A CN111727609A (en) | 2018-02-22 | 2019-02-06 | Integrated communication unit |
EP19710280.9A EP3777226A1 (en) | 2018-02-22 | 2019-02-06 | Integrated communication unit |
PCT/DE2019/000026 WO2019161820A1 (en) | 2018-02-22 | 2019-02-06 | Integrated communication unit |
US16/971,978 US11269800B2 (en) | 2018-02-22 | 2019-02-06 | Integrated communication unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202018000941.5U DE202018000941U1 (en) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Integrated communication unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202018000941U1 true DE202018000941U1 (en) | 2019-05-23 |
Family
ID=66817144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202018000941.5U Active DE202018000941U1 (en) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Integrated communication unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202018000941U1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007149669A2 (en) | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Lantronix, Inc. | Building rich web site applications with an embedded device |
CN104852845A (en) | 2015-03-11 | 2015-08-19 | 佛山职业技术学院 | Internet of Things intelligent gateway |
US20170040737A1 (en) | 2014-04-28 | 2017-02-09 | Robotis Co., Ltd. | Detachable industrial network module |
-
2018
- 2018-02-22 DE DE202018000941.5U patent/DE202018000941U1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007149669A2 (en) | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Lantronix, Inc. | Building rich web site applications with an embedded device |
US20170040737A1 (en) | 2014-04-28 | 2017-02-09 | Robotis Co., Ltd. | Detachable industrial network module |
CN104852845A (en) | 2015-03-11 | 2015-08-19 | 佛山职业技术学院 | Internet of Things intelligent gateway |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60014938T2 (en) | SCALABLE DATA CAPTURE AND ACOUSTIC APPARATUS | |
DE10211939A1 (en) | Coupling device for coupling devices to a bus system | |
DE102019127195A1 (en) | Modular interface system for connecting a control device and field devices | |
EP1569055A1 (en) | Plug-in communication device and method of communication using such a device | |
EP1441580B1 (en) | Circuit module | |
EP3047635B1 (en) | Field bus coupler for connecting modules to a field bus and method for addressing such modules | |
EP2092398B1 (en) | Two-wire field device for process automation technology for connecting at least one sensor element | |
EP3777226A1 (en) | Integrated communication unit | |
DE4344904A1 (en) | Connection of activators and sensors to field bus | |
DE202018000941U1 (en) | Integrated communication unit | |
DE102018001420A1 (en) | Integrated communication unit | |
EP2249217A1 (en) | Automation device and automation system | |
DE102011105712B4 (en) | Coupling device for communication devices | |
EP2443791B1 (en) | Connecting element for connecting a data supply unit to a connecting strand | |
BE1026569B1 (en) | Control and data transmission system to support various communication protocols and an adapter module | |
WO2016162007A1 (en) | Method, network and device for controlling and/or supplying at least one machine | |
DE102004035255B3 (en) | Data transmission system e.g. for Ethernet subscribers, has free or unused twisted pair line forming return-data transmission system | |
EP4193505B1 (en) | Network for data transmission | |
BE1031099B1 (en) | Device with external interface that can be used as a flexible networking system | |
DE10358231A1 (en) | Device for connecting field appliances via bus system to supervisory control system e.g. for supervisory control system, has field bus connection module with bus circuit for connection to supervisory system | |
DE102007013995B4 (en) | signal distributor | |
DE102020120813A1 (en) | network for data transmission | |
WO2022174865A1 (en) | Single-pair ethernet switching apparatus | |
DE102022131886A1 (en) | Device with external interface that can be used as a flexible networking system | |
EP0419708A1 (en) | Interface module for a bus interface |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PORT INDUSTRIAL AUTOMATION GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: PORT GESELLSCHAFT FUER COMPUTERGESTUETZTE AUTOMATION MBH, 06132 HALLE, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DR. WEIHRAUCH & HAUSSINGEN PATENT- UND RECHTSA, DE |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H04L0029100000 Ipc: H04L0069320000 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |