DE3706325C2 - - Google Patents

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DE3706325C2
DE3706325C2 DE19873706325 DE3706325A DE3706325C2 DE 3706325 C2 DE3706325 C2 DE 3706325C2 DE 19873706325 DE19873706325 DE 19873706325 DE 3706325 A DE3706325 A DE 3706325A DE 3706325 C2 DE3706325 C2 DE 3706325C2
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00Safety arrangements
    • G05B9/02Safety arrangements electric

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuer- und Datennetzwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Netzwerk ist aus A. Hück: "Verbesserung der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Prozeßleitsystemen" in: Automatisierungstechnische Praxis atp, 28. Jahrgang, Heft 2/1986, Seiten 75 bis 81 bekannt. The invention relates to a control and data network according to the preamble of claim 1. Such a network is known from A. Hueck: "Improving the reliability and availability of process control systems" in: atp Automatisierungstechnische practice, 28. volume, issue 2/1986, page 75 known to 81st Auch in "elektronikpraxis" Nummer 3 - März 1986, Seiten 114 bis 121 ist ein ähnliches Netzwerk beschrieben. Also in "electronics practice" Number 3 - March 1986 pages 114 to 121, a similar network is described.

Im industriellen Bereich ist es häufig erforderlich, eine aus mehreren oder vielen Bauteilen bestehende Anlage mit größerer räumlicher Ausdehnung zuverlässig zu überwachen und zu steuern. In the industrial sector, it is often necessary to monitor a multiple or many components system with greater spatial extent reliable and control. Dazu hat man zunächst zu jedem Bauteil, jeder Maschine, jedem Sensor usw. getrennte Steuer-, Überwachungs- und Energieleitungen verlegt. This one has first to every component, each machine, each sensor so laid separate control, monitoring and power lines. Insbesondere bei größerer Ausdehnung sowie auch bei späteren Änderungen und Erweiterungen werden dann aber der Aufwand und auch der Platzbedarf für die Vielzahl von Verbindungsleitungen zu hoch. Especially with larger dimensions as well as in subsequent amendments and extensions of the effort and the space required for the large number of interconnections but are then too high. Hinzu kommt, daß eine solche Verkabelung unübersichtlich und schwierig zu warten oder im Störungsfall zu reparieren ist. In addition, such a wiring to wait confusing and difficult or to repair a fault.

Es ist daher in bekannter Weise schon versucht worden, die einzelnen Anlagenteile zur Steuerung. It has therefore been tried in a known manner, the individual parts of the system to control. Überwachung, Datenübertragung und Datengewinnung parallel an einen Bus anzuschalten, beispielsweise einen symmetrischen Zweidrahtbus. to turn monitoring, data transmission and data extraction in parallel to a bus, such as a symmetrical two-wire bus. Den einzelnen Anlagenteilen sind dazu Anschaltmodule zugeordnet, die jeweils einen Prozessor und zugehörige Bauteile (z. B. Speicher) aufweisen. The individual parts of the system are assigned to connection modules each having a processor and related components (eg., Memory). Ein Leitrechner überträgt über den Bus addressierte Telegramme zu den einzelnen Anschaltmodulen, so daß auf diese Weise Daten und Steuerinformationen zu den Anschaltmodulen gegeben und Antworten von diesen aufgenommen werden können. A host computer transmits over the bus addressierte telegrams to the individual interface modules, so that if in this way data and control information to the interface modules and responses can be absorbed by them.

Ein Beispiel für eine verteilte Anlage im industriellen Bereich mit Abständen zwischen den einzelnen Bauteilen im Bereich bis zu mehreren 100 m oder mehr ist ein automatisiertes Lager mit einer Vielzahl von Transporteinrichtungen, Lichtschranken, Abstandssensoren, Zählern, Lichtschaltern, Antriebsmotoren usw. Ähnliches gilt für die Steuerung einer großen Krananlage, von Schiffen oder auch bei Fertigungsstraßen und ähnlichem. An example of a distributed system in the industrial sector with spacings between the individual components is in the range up to several 100 m or more is an automated warehouse comprising a plurality of transport devices, light barriers, proximity sensors, counters, light switches, drive motors, etc. The same applies to the control a large crane, ship or even in production lines and the like.

In allen Fällen dieser Art kommt es nicht nur darauf an, den Aufwand für das Steuer- und Datennetzwerk möglichst klein zu halten, sondern auch den Betriebsablauf möglichst sicher auch bei Auftreten von Störungen zu gestalten. In all cases of this kind it is not only important to keep the cost of the control and data network as small as possible, but to also make the operation as safe as possible even in case of malfunction.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Steuer- und Datennetzwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 hinsichtlich seiner Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit weiterzubilden. The invention accordingly has for its object, a control and data network according to the preamble of claim 1 with regard to its reliability and operational safety develop. Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. The solution of the problem is defined in claim. 1

Die einzelnen Anschaltmodule eines Steuer- und Datennetzwerkes können also von außen, beispielsweise durch den Leitrechner, durch die einzelnen Anschaltmodule selbst oder auch beispielsweise durch Notschalter in einen Nothaltzustand gebracht werden, in dem beispielsweise Schaltschütze von Motoren, Transporteinrichtungen usw. zum Abfallen gebracht werden. The individual interface modules of a control and data network so they can be brought into an emergency stop state in which, for example contactors of motors, transport equipment, etc. made to fall from the outside, for example by the host computer, through the individual connection modules themselves or, for example, by emergency switch. Da die Nothalt-Steuerleitungen allen oder wenigstens bestimmten Anschaltmodulen gemeinsam sind, kann die ganze Anlage stillgesetzt oder in einen gewünschten Zustand gebracht werden, wenn Störungen oder Sicherheitsprobleme auftreten. Since the emergency control lines are common to all or at least certain interface modules, the whole system can shut down or brought into a desired state, when noise or safety problems.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further developments of the invention are subject of the subclaims. So kann vorgesehen sein, daß die Nothalt- Steuerleitung im normalen Betriebszustand auf einer bestimmten Spannung gehalten ist. It may be provided that the emergency stop control line is kept in the normal operating state at a certain voltage. Ein Ausfallen oder Abfallen dieser Spannung stellt dann das Steuersignal dar. A fail or drop this voltage then represents the control signal.

Im Nothaltzustand bringt der Prozessor den Ausgang zweckmäßig in einen vorgegebenen Signalzustand, vorzugsweise den Ausschaltzustand. In the emergency stop state, the processor takes the appropriate starting in a predetermined signal state, preferably the off state. Wenn dann an den Ausgang ein Schütz angeschlossen ist, kann auf diese Weise ein vom Schütz gesteuerter Motor oder eine andere elektrische Einrichtung abgeschaltet werden. Then, when the output of which a contactor is connected, a controlled from the contactor motor or other electrical device can be switched off in this manner.

Zusätzlich kann in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß über wenigstens bestimmte Anschaltmodule eine Freigabeleitung durchgeschleift ist, die zu einer Verriegelungsschaltung führt, und daß die Verriegelungsschaltung den Betrieb der Anlage nur dann freigibt, wenn in allen bestimmten Anschaltmodulen ein in Reihe in der Freigabeleitung liegende Relaiskontakt geschlossen wird. In addition, it can be provided in a further development of the invention that a release conduit is via at least certain interface modules looped through, which leads to a latch circuit, and in that the latch circuit only releases the operation of the system when a lying in all the specific interface modules in series in the enable line relay contact is closed. Insgesamt kann auf diese Weise die Anlage erst dann in Betrieb gehen, wenn alle oder wenigstens bestimmte Anschaltmodule, über die die Freigabeleitung geschleift ist, den Betrieb freigegeben haben, also den Relaiskontakt geschlossen haben. Overall, the system can only be put into operation in this way, if all or at least some connection modules, of which the enable line is looped, have the mode is enabled and thus have the relay contact closed. In entsprechender Weise kann mit Hilfe der Freigabeleitung die gesamte Anlage außer Betrieb gesetzt werden, beispielsweise in den Nothaltzustand gebracht werden, wenn in einem der Anschlußmodule der in der Freigabeleitung liegende Relaiskontakt geöffnet wird. In a corresponding manner, the entire system can use the enable line to be put out of operation, are brought, for example, in the emergency stop state, when the relay contact located in the release line is opened in one of the connection modules.

Da im rauhen industriellen Einsatz die elektrische Sicherheit wichtig ist und entsprechende Vorschriften eingehalten werden müssen, ist zweckmäßig jede Eingangsschaltung der Anschaltmodule einschließlich des Busanschlusses (Schnittstelle) und des Steuereingangs über spannungsfeste Optokoppler geführt. As in rough industrial use electrical safety is important and relevant regulations must be observed, each input circuit of interface modules including the bus lines (interface) and the control input is convenient via voltage-resistant optocouplers. Desweiteren müssen in den Anschaltmodulen Kriech- und Luftstrecken entsprechend den jeweiligen Vorschriften eingehalten werden. In addition to the interface modules creepage distances and clearances in accordance with the relevant regulations must be observed. Darüber hinaus wird zweckmäßig jede Ausgangsschaltung der Anschaltmodule über spannungsfeste Optokoppler geführt, denen Ausgangstreiber nachgeschaltet sind, welche aus einem besonderen Netzteil mit spannungsfester Netztrennung gespeist sind. In addition, appropriately conducted each output circuit of interface modules via voltage-resistant optocouplers, which output drivers are followed, which are fed from a special power supply with voltage-stable power disconnection.

Um die Stromversorgung der Anschaltmodule zu vereinfachen, werden sie zweckmäßig aus einer Gleichspannungsquelle (industrieübliche Gleichspannung von vorzugsweise 24 V) über Gleichspannungswandler mit spannungsfester Netztrennung gespeist. To simplify the power supply of the interface modules, they are advantageously fed from a DC voltage source (industry standard DC voltage of preferably 24 V) via DC-DC converter with voltage-proof network separation.

Der Bus kann zweckmäßig und in an sich bekannter Weise ein symmetrischer Zweidrahtbus sein, der der genormten Schnittstelle RS485 entspricht. The bus may be a symmetrical two-wire bus and in appropriate manner known per se corresponding to the standard RS485 interface. Andere übliche Bus-Ausführungen lassen sich ebenfalls verwenden. Other common bus versions can also be used. Desgleichen kann die Verbindung zwischen den einzelnen Anschaltmodulen auch über Lichtwellenleiter erfolgen. Similarly, the connection between the individual interface modules can also be done via optical fibers. Dann ist für jede Übertragungseinrichtung ein besonderer Lichtwellenleiter erforderlich, und die übertragenen Lichtsignale müssen in jedem Anschaltmodul in entsprechende elektrische Signale und anschließend wieder in Lichtsignale umgewandelt werden. Then, for each transfer device, a special fiber optic cable is required, and the transmitted light signals need in each interface module, electrical signals are then converted into light signals back into appropriate.

Zur weiteren Verbesserung der Sicherheit und Betriebssicherheit weist zweckmäßig jedes Anschaltmodul eine Überwachungsschaltung auf, die bei einem fehlerhaften Betrieb des Prozessors diesen in den Anfangszustand zurücksetzt und den Leitrechner hiervon in Kenntnis setzt. To further improve the security and reliability expedient, each interface module to a monitoring circuit that resets when an erroneous operation of the processor in the initial state thereof, and sets the master computer having regard. Eine solche Überwachungsschaltung wird wegen ihrer Funktion auch als "Watchdog" bezeichnet und ist an sich bekannt ("Elektronik", 16/9.8.1985, Seiten 68 bis 69). Such monitoring circuitry is known for its function as a "watchdog" and is known per se ( "Electronics", 16 / 09.08.1985, pages 68 to 69).

Bei Ansprechen der Überwachungsschaltung kann dann der in der Freigabeleitung liegende Relaiskontakt geöffnet werden. If monitoring circuit, the relay contact lying in the release line can then be opened.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. The invention will be described with reference to a schematically illustrated in the drawings embodiment.

Das in der Zeichnung dargestellte Steuer- und Datennetzwerk weist mehrere Anschaltmodule 10 auf, von denen das zweite Anschaltmodul genauer und das erste, dritte und n-te Anschaltmodul nur schematisch dargestellt sind. The control and data network shown in the drawing has a plurality of interface modules 10, of which the second interface module are more accurate and the first, third, and nth interface module shown only schematically. Die gestrichelte Linie zwischen dem dritten und n-ten Anschaltmodul deutet an, daß eine beliebige Zahl weiterer Anschaltmodule 10 vorgesehen sein kann. The dashed line between the third and the n-th interface module indicates that any number of additional interface modules may be provided 10th Alle Anschaltmodule 10 sind parallel an einen Bus 11 angeschlossen, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein symmetrischer Zweidrahtbus bekannter Art ist. All the interface modules 10 are connected in parallel to a bus 11 which is a symmetrical two-wire bus known type in the present embodiment. Der Bus 11 führt zu einem Leitrechner 12 , der die Gesamtanlage steuert und überwacht. The bus 11 leads to a host computer 12 which controls the entire plant and monitored. Als Leitrechner 12 kann beispielsweise ein sogenannter Personalcomputer mit einem zusätzlichen Adapter zum Anschluß an den Bus 11 verwendet werden. When the host computer 12 is a so-called personal computer with an additional adapter for connection to the bus 11 can for example be used.

Der Leitrechner 12 tritt mit den Anschaltmodulen 10 durch Übertragung von Telegrammen oder Datenpaketen über den Bus 11 in Verbindung. The host computer 12 will contact the interface modules 10 through transmission of telegrams or data packets over the bus. 11 Die Telegramme werden in Form serieller Bits übertragen. The telegrams are transmitted in the form of serial bits. Beispielsweise enthält ein Telegramm außer einem Startflag und einem Stopflag mit jeweils mehreren Bits 21 Bytes an Daten einschließlich einer Adresse, die jeweils einem Anschaltmodul 10 gesondert zugeordnet ist. For example, a message other than a start flag and a Stopflag with each plurality of bits contains 21 bytes of data, including an address that is assigned to a connection module separately 10th In den einzelnen Anschaltmodulen 10 werden die an einer bestimmten Stelle der Telegramme stehenden Adressen decodiert, das jeweilige Anschaltmodul spricht nur dann auf das Telegramm an, wenn es seine eigene Adresse erkennt. In the individual interface modules 10, the stationary at a particular location of the telegrams addresses are decoded, the respective interface module talks only to the message when it detects its own address. Als Antwort auf das Telegramm wird dann vom jeweiligen Anschaltmodul 10 wenigstens ein Bestätigungstelegramm zum Leitrechner 12 zurückübertragen gegebenenfalls mit zusätzlichen oder angeforderten Daten oder sonstigen Informationen. At least a confirmation message to the host computer 12 is then the respective interface module 10 in response to the telegram transmitted back, if appropriate, with additional or requested data or other information. Alle Anschaltmodule 10 werden regelmäßig vom Leitrechner 12 durch Übertragung von Telegrammen abgefragt, um sicherzustellen, daß wartende Daten nur mit einer bestimmten Maximalverzögerung vom Leitrechner 12 ausgewertet werden können. All interface modules 10 are regularly polled by the host computer 12 by transmission of telegrams to ensure that waiting data can be evaluated only with a certain maximum delay from the master computer 12th Außerdem können die einzelnen Anschaltmodule 12 bei Ausbleiben der regelmäßigen Abfrage einen Störzustand erkennen. Furthermore, the individual interface modules 12 can detect a fault condition in the absence of regular query.

Jedes Anschaltmodul 10 enthält, wie das genauer dargestellte zweite Anschaltmodul zeigt, als zentrales Bauteil einen Prozessor 14 . Contains each interface module 10, as more specifically illustrated second interface module displays, as a central component a processor fourteenth Dem Prozessor 14 ist in üblicher Weise ein Speicher 15 mit Zusatzbauteilen zugeordnet, der neben Daten die jeweiligen Steuerprogramme einschließlich eines Betriebssystems enthält. The processor 14 is associated in the usual manner, a memory 15 with additional components, which in addition to data, the respective control programs including an operating system. Beim Ausführungsbeispiel wird mit Vorteil ein Doppelprozessor eingesetzt. In the exemplary embodiment, a dual processor is used with advantage. Ein Teilprozessor erstellt ein serielles Bus-Protokoll mit Geschwindigkeiten bis zu 375 KBd für die über den Bus 11 zum Leitrechner 12 zurückzuübertragenden Telegramme, die ohne zusätzlichen Wiederholverstärker bis zu 300 m übertragen werden können. A portion of processor creates a serial bus protocol at speeds up to 375 KBd for zurückzuübertragenden via the bus 11 to the host computer 12 telegrams which are up to 300 m can be transmitted without additional repeaters. Der andere Teilprozessor übernimmt die weiteren Verarbeitungsvorgänge im Anschaltmodul 10 und wird dabei durch das aufwendige Busprotokoll kaum belastet. The other part of processor takes over the further processing operations in the interface module 10 and is thereby hardly burdened by the complex bus protocol. Der Verkehr zwischen den beiden Teilprozessoren findet über den Speicher 15 statt. Traffic between the two sub-processors takes place via the memory 15th

Die über den Bus 11 vom Leitrechner 12 ankommenden Telegramme durchlaufen eine serielle Schnittstellenschaltung 16 , die zur sicheren Potentialtrennung entsprechend der schematischen Darstellung einen Optokoppler mit einer Spannungsfestigkeit von 3,5 kV enthält. The incoming via the bus 11 from the host computer 12 telegrams through a serial interface circuit 16, which includes an optocoupler having a withstand voltage of 3.5 kV to secure electrical isolation according to the schematic representation. Wenn der Prozessor 14 nach Decodieren der Adresse feststellt, daß das Telegramm für das eigene Anschaltmodul 10 bestimmt ist, werden die im Telegramm enthaltenen Daten und Befehle aufgenommen und die jeweiligen Datenverarbeitungsvorgänge durchgeführt. If the processor 14 determines by decoding the address that the message is intended for its own interface module 10, the data and instructions contained in the message are received and carried out the respective data processing operations. Beispielsweise kann eine der Ausgangsleitungen 18 seiner Ausgangsschaltung 17 eingeschaltet und damit ein vom Anschaltmodul 10 gesteuertes Schütz (nicht gezeigt) betätigt werden. For example, one of the output lines can be turned on its 18 output circuit 17 and thus a controlled from the interface module 10 contactor (not shown). Auch im Falle der Ausgangsschaltung 17 ist zwischen die Ausgangsleitungen 19 des Prozessors 14 und die in der Ausgangsschaltung 17 enthaltenen Treiber für die Ausgangsleitungen 18 ein spannungsfester Optokoppler geschaltet. Also in the case of the output circuit 17, a voltage-stable optocoupler is connected between the output lines 19 of the processor 14 and the driver contained in the output circuit 17 for the output lines eighteenth Die Netztrennung wird vervollständigt durch eine spannungsfeste Stromversorgung 20 für die Treiber der Ausgangsschaltung 17 . The mains isolation is completed by a fixed voltage power supply 20 for the driver of the output circuit 17th

Als weiteres Beispiel kann der Prozessor 14 auch auf einen im Telegramm vom Leitrechner 12 enthaltenen Befehl hin Daten zum Leitrechner 12 übertragen, die eine Eingangsschaltung 21 über Eingangsleitungen 22 , beispielsweise von einem Sensor (nicht gezeigt), erhalten hat. As another example, the processor 14 may also be applied to a contained in the telegram from the master computer 12 command, data to the host computer 12, which has an input circuit 21 via input lines 22, for example from a sensor (not shown) obtained. Die Eingangsschaltung 21 enthält wiederum für alle Eingangsleitungen 22 spannungsfeste Optokoppler in Richtung zu den Eingangsleitungen 23 des Prozessors 14 . The input circuit 21 includes in turn for all of the input lines 22 voltage-resistant optocoupler in direction to the input lines 23 of the processor fourteenth

Als Besonderheit weisen die Anschaltmodule 10 jeweils eine Nothaltschaltung 24 auf, die ausgangsseitig an den Prozessor 14 angeschaltet und eingangsseitig über einen spannungsfesten Optokoppler mit einer besonderen Ader 25 verbunden ist. A special feature of the interface modules 10 have each have an emergency stop circuit 24, whose output is connected to the processor 14 and the input side via a voltage-resistant optocoupler with a particular wire 25th Über diese Ader 25 können alle Anschaltmodule 10 in einen vorbestimmten Nothaltzustand gebracht werden, in dem vorzugsweise der Prozessor 14 alle Ausgangsleitungen 18 abschaltet. This wire 25 all connection modules can be brought into a predetermined emergency stop state 10, in which preferably the processor 14 disables all output lines eighteenth Im Ausführungsbeispiel liegt die Ader 25 , wie schematisch dargestellt, über einen Widerstand 26 im Leitrechner 12 auf einem positiven Potential. In the exemplary embodiment, the wire is 25, as schematically shown, via a resistor 26 in the host computer 12 at a positive potential. Wenn dann an beliebiger Stelle, also im Leitrechner 12 , in den Anschaltmodulen 10 oder auf den Verbindungsstrecken die Ader 25 geerdet wird, erkennt die jeweilige Nothaltschaltung 24 dies als Nothaltbefehl und führt die entsprechenden Vorgänge über den Prozessor 14 aus. If it is then grounded at any point, so the host computer 12, the interface modules 10 or on the connecting lines, the core 25, the respective emergency stop circuit 24 recognizes this as emergency stop command and performs the corresponding operations of the processor 14 from. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß auch bei auftretenden Kabelfehlern oder sonstigen Störungen die Anlage definiert in einen Ruhe- oder Ausschaltzustand gebracht werden kann. In this way it can be ensured that even in the event cable faults or other faults occur, the system defined can be brought into a quiescent or OFF state.

Eine weitere Besonderheit der Anschaltmodule 10 ist eine Freigabeschaltung 27 , die eingangsseitig mit dem Prozessor 14 verbunden ist. Another feature of the interface modules 10 is an enable circuit 27, which input is connected to the processor fourteenth Ausgangsseitig ist über alle Freigabeschaltungen 27 der Anschaltmodule 10 eine besondere Ader 28 durchgeschleift, die in den Freigabeschaltungen 27 über einen Relaiskontakt 29 führt. The output side, a special wire is all the enable circuits 27 of the interface modules 10 looped through 28, which leads into the enable circuits 27 via a relay contact 29th In dem jeweils letzten Anschaltmodul 10 führt der Relaiskontakt 29 als Beispiel zu einem positiven Potential. In each case the last interface module 10 of the relay contact 29 performs as an example to a positive potential. Bei Inbetriebnahme der Anlage wird im jeweiligen Anschaltmodul 10 der Relaiskontakt 29 durch einen Befehl des Prozessors 14 dann geschlossen, wenn das jeweilige Anschaltmodul 10 nach Überprüfung durch den Prozessor 14 einwandfrei arbeitet. When starting up the plant in the respective interface module 10 of the relay contact is closed by a command of the processor 14 29, when the respective interface module 10 is operating properly after inspection by the processor fourteenth Die Gesamtanlage kann dann erst vom Leitrechner 12 in Betrieb genommen werden, wenn die besondere Ader 28 am Eingang des Leitrechners 12 das positive Potential aus dem letzten Anschaltmodul 10 führt und demgemäß alle in Reihe geschalteten Relaiskontakte 29 geschlossen haben. The entire system can be taken only by the host computer 12 in operation if the particular wire 28 12 carries the positive potential from the last interface module 10 at the entrance of the master computer and have accordingly all series relay contacts 29 closed.

Die Anschaltmodule 10 weisen darüber hinaus jeweils eine Überwachungsschaltung ("Watchdog") 30 auf, die den Prozessor 14 beispielsweise durch Zählen regelmäßig abgegebener Impulse und periodisches Rückstellen des Zählers überwacht und weitere Überprüfungen durchführen kann und so beispielsweise auch die Betriebsspannungen überwacht. The connection modules 10 have in addition to a respective monitoring circuit ( "watchdog") 30, which may cause the processor 14 monitors, for example, by counting regularly emitted pulses and periodically resetting the counter and to carry out further tests and thus for example also monitors the operating voltages. Bei auftretenden Fehlern kann das Anschaltmodul 10 dann in einen definierten Zustand gebracht werden, beispielsweise kann der Prozessor 14 zurückgestellt werden. When errors occur, the interface module 10 can be brought into a defined state then, for example, the processor can be reset fourteenth

Die in einer Anlage verwendeten Anschaltmodule 10 können unterschiedlich ausgelegt sein. The interface modules 10 used in a plant can be designed differently. Beispielsweise kann die Zahl der Ausgangs- und Eingangsschaltungen 21 bzw. 17 variieren. For example, the number of output and input circuits 21 and 17 may vary. Es lassen sich auch kombinierte Eingangs- und Ausgangsschaltungen einsetzen, die durch Prozessorbefehle für die jeweilige Funktion umgeschaltet werden. It can also be used combined input and output circuits, which are switched by processor instructions for the respective function. Weitere Ausführungen von Anschaltmodulen 10 können statt der digitalen Eingangs- und Ausgangsschaltungen 21 bzw. 17 analoge Eingangs- und Ausgangsschaltungen enthalten, die im Falle der Eingangsschaltungen zugeführte Analogspannungen in Digitalsignale für den Prozessor 14 umsetzen und im Falle der Ausgangsschaltungen je nach zugeführtem Befehl definierte Analogspannungen abgeben. Further embodiments of interface modules 10, instead of the digital input and output circuits 21 and 17 contain analog input and output circuits that implement in the case of the input circuits supplied analog voltages into digital signals for the processor 14 and deliver defined in the case of the output circuits depending on the supplied command analog voltages , Weiterhin kann ein Anschaltmodul 10 auch eine Wechselspannungs-Eingangsschaltung enthalten, der direkt Wechselspannungen von beispielsweise 220 V zuführbar sind. Furthermore, an interface module 10 may also include an AC input circuit, the direct AC voltages of for example 220 V are supplied.

Claims (9)

1. Steuer- und Datennetzwerk für eine Anlage mit einer Anzahl von Anschaltmodulen ( 10 ), die je wenigstens einen Prozessor ( 14 ) mit zugehörigem Speicher ( 15 ) sowie zur Verbindung mit zugeordneten Anlagenteilen je wenigstens eine Eingangsschaltung ( 21 ) und eine Ausgangsschaltung ( 17 ) zur Aufnahme bzw. Abgabe von Daten und Signalen aufweisen, mit einem Leitrechner ( 12 ), der die Anschaltmodule ( 10 ) über einen Bus ( 11 ), an den die Anschaltmodule ( 10 ) parallel über eine Schnittstelle ( 16 ) angeschaltet sind, mittels adressierter Telegramme aufruft und Daten- und Steuerinformationen an diese überträgt sowie Antworten der Anschaltmodule ( 10 ) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Anschaltmodul ( 10 ) eine Steuerschaltung ( 24 ) aufweist, deren Eingang an eine gemeinsame Nothalt-Steuerleistung ( 25 ) angeschlossen ist, und daß bei Anliegen eines vorgegebenen Steuersignals auf der Nothalt-Steuerleitung ( 25 ) die Steuerschaltung ( 24 ) den Prozessor ( 14 ) vera 1. control and data network for a system with a number of connection modules (10) each having at least one processor (14) with associated memory (15) and for connection to the associated system parts each having at least an input circuit (21) and an output circuit (17 ) for receiving or emitting data and signals with a host (12) the interface modules (10) via a bus (11) to which the interface modules (10) are connected in parallel via an interface (16) by means calls addressed messages and data and control information to such transfers, and answers the interface modules (10) receives characterized in that each interface module (10) comprises a control circuit (24) whose input is connected to a common emergency stop control output (25), and that the control circuit (24) cause the processor (14) upon application of a predetermined control signal to the emergency stop control line (25) nlaßt, das Anschaltmodul ( 10 ) in einen vorbestimmten Nothaltzustand zu bringen. to bring the interface module (10) in a predetermined emergency stop state nlaßt.
2. Steuer- und Datennetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nothalt-Steuerleitung ( 25 ) im normalen Betriebszustand auf einer bestimmten Spannung gehalten ist, und daß das vorgegebene Steuersignal durch das Aus- oder Abfallen dieser bestimmten Spannung dargestellt wird. 2. control and data network according to claim 1, characterized in that the emergency control line (25) is held in the normal operating state to a certain voltage, and in that the predetermined control signal is represented by the removal or drop this particular voltage.
3. Steuer- und Datennetzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über wenigstens bestimmte Anschaltmodule ( 10 ) eine Freigabeleitung ( 28 ) durchgeschleift ist, die zu einer Verriegelungsschaltung im Leitrechner ( 12 ) führt, und daß die Verriegelungsschaltung den Betrieb der Anlage erst dann freigibt, wenn in allen bestimmten Anschaltmodulen ( 10 ) ein in Reihe in der Freigabeleitung ( 28 ) liegender Relaiskontakt ( 29 ) geschlossen ist. 3. Control and data network according to claim 1 or 2, characterized in that on at least some of the interface modules (10) an enable line (28) is looped, which leads to a latch circuit in the master computer (12), and that the latch circuit to operate the plant only then releases when a lying in series in the enable line (28) relay contact (29) is closed in all specific interface modules (10).
4. Steuer- und Datennetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Eingangsschaltung ( 21 ) jedes Anschaltmoduls ( 10 ) einschließlich der Schnittstelle ( 16 ) und der Steuerschaltung ( 24 ) über spannungsfeste Optokoppler geführt ist. 4. control and data network according to one of claims 1 to 3, characterized in that said each interface module (10) is performed including the interface (16) and the control circuit (24) via voltage-resistant optocoupler at least one input circuit (21).
5. Steuer- und Datennetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Ausgangsschaltung ( 17 ) jedes Anschaltmoduls ( 10 ) über einen spannungsfesten Optokoppler geführt ist, dem ein aus einem besonderen Netzteil ( 20 ) mit spannungsfester Netztrennung gespeister Ausgangstreiber nachgeschaltet ist. 5. Control and data network according to one of claims 1 to 4, characterized in that each interface module is guided (10) through a voltage-resistant optocoupler at least one output circuit (17) to which a fed from a specific network part (20) with voltage-proof net separation output driver is connected downstream.
6. Steuer- und Datennetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung der Anschaltmodule ( 10 ) aus einer Gleichspannungsquelle über Gleichspannungswandler mit spannungsfester Netztrennung erfolgt. 6. Control and data network according to one of claims 1 to 5, characterized in that the power supply of the interface modules (10) is carried out from a DC power source through DC-DC converter with voltage-proof network separation.
7. Steuer- und Datennetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bus ( 11 ) ein symmetrischer Zweidrahtbus ist. 7. control and data network according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bus (11) is a symmetrical two-wire bus.
8. Steuer- und Datennetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschaltmodul ( 10 ) eine Überwachungsschaltung ( 30 ) enthält, die bei einem fehlerhaften Betrieb des Prozessors ( 14 ) diesen in den Anfangszustand zurücksetzt und den Leitrechner ( 12 ) hiervon in Kenntnis setzt. In that each interface module (10) includes a monitoring circuit (30) 8 control and data network according to one of claims 1 to 7, characterized in that this reset event of a faulty operation of the processor (14) in the initial state and the host computer (12 ) hereof sets.
9. Steuer- und Datennetzwerk nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ansprechen der Überwachungsschaltung ( 30 ) der in der Freigabeleitung ( 28 ) liegende Relaiskontakt ( 29 ) geöffnet wird. 9. Control and data network according to claim 3 and 8, characterized in that, in response to the monitoring circuit (30) lying in the release conduit (28) Relay contact (29) is opened.
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