DE3942690C2 - Anschlußstecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Anschlußstecker gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Die Automatisierung fertigungstechnischer oder verfahrens­ technischer Prozesse erfolgt häufig mittels Automatisierungs­ geräten oder speicherprogrammierbaren Steuerungen. Diese elektronischen Geräte zeichnen sich durch ihren modularen und damit an den jeweiligen Prozeß und an die jeweiligen zur Ver­ fügung stehenden Peripheriegeräte adaptierbaren Ausbau aus. Es ist üblich, die eigentlichen Steuerungs- oder Regelungs­ aufgaben in einer oder mehreren programmierbaren zentralen Verarbeitungseinheit(en) dieser elektronischen Geräte zu lösen, den Anschluß an den jeweiligen Prozeß und an die jeweiligen Peripheriegeräte über steckbare Funktionsbau­ gruppen, z. B. Digital-Ein- und -Ausgabebaugruppen oder Druckeransteuerungen, vorzunehmen. Die zentrale Verarbei­ tungseinheit und die Funktionsbaugruppen in einem elektroni­ schen Gerät werden üblich über einen seriellen oder paralle­ len Bus miteinander verbunden. Eine Kopplung zwischen den Funktionsbaugruppen und den Peripheriegeräten erfolgt gewöhn­ lich mit Kabeln, die an einem Ende mit Anschlußsteckern ver­ sehen sind, die auf die Funktionsbaugruppen gesteckt werden. Das andere Ende dieser Kabel wird an das Peripheriegerät angeschlossen. Aus dem Handbuch "U-Peripherie, SIMATIC S5", Kapitel 5 "Analog-Ein- und -Ausgabebaugruppen", 1989 ist bekannt, zum Einstellen von Adressen auf einer Funktionsbau­ gruppe einen Adressierschalter vorzusehen, mit dem zum An­ sprechen dieser Funktionsbaugruppe und somit dem daran an­ geschlossenen Peripheriegerät eine Adresse mechanisch ein­ gestellt werden kann. Dieser Adressierschalter ist auf der Funktionsbaugruppe angebracht, und während des Betriebes des elektronischen Gerätes kann die auf diesem Adressierschalter eingestellte Adresse nicht gelesen werden. Wird auf diese Funktionsbaugruppe ein Anschlußstecker gesteckt, der über ein Kabel an ein Peripheriegerät angeschlossen ist, und ist die Funktionsbaugruppe nicht für den Betrieb dieses Peripherie­ gerätes geeignet, so kommt es zu Störungen während des Be­ triebs des elektronischen Gerätes.

US 4 868 863 offenbart ein elektronisches Gerät mit einer Verarbeitungseinheit und adressierbaren Funktionsbaugruppen, an die Peripheriegeräte über mit auf die Funktionsbaugruppe steckbaren Anschlußsteckern versehene Kabel angeschlossen sind. Die Anschlußstecker sind jeweils mit einem Adressen­ speicher in den Peripheriegeräten verbunden, wobei eine einem Peripherieanschluß zugeordnete symbolische Adresse hinterlegt ist. Ferner sind Mittel vorgesehen, die beim Empfang der symbolischen Adresse die zugehörige Funktionsbaugruppe frei­ schalten.

EP 0 221 858 A2 beschreibt einen Anschlußstecker mit einer Decodiereinheit, welche in Wirkverbindung mit einer Codier­ einheit steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anschluß­ stecker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart aus­ zubilden, daß ein Anschluß von Peripheriegeräten an die Funktionsbaugruppen eines elektronischen Gerätes vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Mit den symbolischen Adressen, die in einem Adressenspeicher eines Anschlußsteckers hinterlegt werden, kann eine Funk­ tionsbaugruppe einfach angesprochen werden. Empfängt ein Anschlußstecker eine ihm zugeordnete symbolische Adresse, so schaltet der Anschlußstecker die ihm zugeordnete Funktions­ baugruppe frei, d. h., die betreffende Funktionsbaugruppe kann Daten und Steuersignale von der Verarbeitungseinheit oder anderen Funktionsbaugruppen des elektronischen Gerätes empfangen. Es ist leicht möglich, defekte Funktionsbaugruppen auszutauschen, ohne daß eine Neuadressierung erfolgen muß; denn die symbolische Adresse ist im Anschlußstecker abgespei­ chert. Darüber hinaus wird verhindert, daß beim Tausch einer defekten Funktionsbaugruppe versehentlich eine Funktions­ baugruppe gesteckt wird, die eine andere Funktion als die auszutauschende Funktionsbaugruppe aufweist. Nach dem Ein­ stellen einer symbolischen Adresse für eine Funktionsbau­ gruppe werden Kenndaten dieser Funktionsbaugruppe, die in einem Kennspeicher hinterlegt sind, ausgelesen und in einem Merkspeicher des betreffenden Anschlußsteckers hinterlegt. Diese Kenndaten geben dem Anschlußstecker Aufschluß darüber, welche Funktion die eingesetzte Funktionsbaugruppe aufweist. Somit ist gewährleistet, daß z. B. eine defekte Digital- Ausgabebaugruppe auch durch eine neue dieser Art ersetzt und nicht versehentlich eine andere Funktionsbaugruppe, z. B. eine Analog-Eingabebaugruppe, eingebaut wird.

Dadurch, daß die Anschlußstecker Mittel zum Einstellen der symbolischen Adressen aufweisen, ist es möglich, die symboli­ schen Adressen dezentral zu vergeben. Nach der Vergabe dieser Adressen können die Funktionsbaugruppen und die dazugehörigen Peripheriegeräte angesprochen werden. Eine dezentrale Vergabe dieser Adressen kann während des Betriebes des elektronischen Gerätes erfolgen, ein Neustart und eine Neuinitialisierung des elektronischen Gerätes ist nicht erforderlich. Auch eine Funktionserweiterung des elektronischen Gerätes ist leicht möglich, indem weitere Funktionsbaugruppen in die noch freien Steckplätze des elektronischen Gerätes gesteckt werden und die entsprechenden symbolischen Adressen auf den jeweiligen Anschlußstecker eingestellt werden.

Eine einfache Vergabe der symbolischen Adressen wird dadurch erreicht, daß die Verarbeitungseinheit zentral diese Adressen in die jeweiligen Adressenspeicher der Anschlußstecker hinterlegt. In diesem Fall ist es nicht notwendig, vor Ort an den verschiedenen Anschlußsteckern die symbolischen Adressen zu vergeben.

Unabhängig davon, ob die symbolischen Adressen zentral oder dezentral vergeben werden, bleiben die symbolischen Adressen erhalten, bis sie bei Bedarf wiederum zentral oder dezentral geändert werden. Zweckmäßig werden die symbolischen Adressen auf den Anschlußsteckern, z. B. durch LCD-Anzeigen, ange­ zeigt.

Anhand der Zeichnung, in der das Blockschaltbild eines Aus­ führungsbeispiels dargestellt ist, werden die Erfindung, deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.

Eine Verarbeitungseinheit VE mit hier nicht abgebildetem Zentralprozessor und Arbeitsspeicher ist über einen Systembus SYB, der als serieller oder paralleler Daten-, Adreß- und Steuerbus ausgebildet ist, mit einer ersten und einer zweiten Funktionsbaugruppe FB1, FB2 gekoppelt. Die erste Funktions­ baugruppe FB1, z. B. eine Digital-Ausgabebaugruppe, ist mit einem Kennspeicher KS1, die zweite Funktionsbaugruppe FB2, z. B. eine Druckeransteuerung, ist mit einem Kennspeicher KS2 versehen. Ein erster Anschlußstecker AS1 verbindet die erste Funktionsbaugruppe FB1 über ein Kabel KA1 mit einem ersten Peripheriegerät PG1, das an einen zu steuernden Prozeß PZ gekoppelt ist. Ein zweiter Anschlußstecker AS2 verbindet die zweite Funktionsbaugruppe FB2 über ein Kabel KA2 mit einem zweiten Peripheriegerät PG2, z. B. einem Drucker. Der erste Anschlußstecker AS1 weist einen Adressenspeicher ADS1 und einen Merkspeicher MS1, der zweite Anschlußstecker AS2 einen Adressenspeicher ADS2 und einen Merkspeicher MS2 auf. Die Anschlußstecker AS1, AS2 sind mit Stiften S1, S2 versehen, die in die entsprechenden Anschlußleisten der Funktions­ baugruppen FB1, FB2 gesteckt werden. Die Adressenspeicher ADS1, ADS2 dienen zur Aufnahme von symbolischen Adressen.

Es wird zunächst der Fall betrachtet, daß eine Vergabe der symbolischen Adressen der Funktionsbaugruppen FB1, FB2 zen­ tral durch die Verarbeitungseinheit VE vorgenommen wird. Dazu adressiert die Verarbeitungseinheit VE über den Systembus SYB die Funktionsbaugruppen FB1, FB2 z. B. mit Hilfe der bekann­ ten Methode der Steckplatzadressierung. Nachdem die Funk­ tionsbaugruppen FB1, FB2 von der Verarbeitungseinheit VE mit den entsprechenden Steckplatzadressen angesprochen wurden, vergibt diese den Funktionsbaugruppen symbolische Adressen, die in einer in der Verarbeitungseinheit VE abgespeicherten Adressentabelle den Steckplatzadressen zugeordnet sind. Die symbolischen Adressen gelangen über den Systembus SYB, über entsprechende Busanschlußstellen der Funktionsbaugruppen FB1, FB2 und über die Stifte S1, S2 an die Anschlußstecker AS1, AS2 und werden in den jeweiligen Adressenspeichern ADS1, ADS2 hinterlegt. Die Vergabe der symbolischen Adressen ist abge­ schlossen, und es ist nun möglich, die Funktionsbaugruppen mit ihren daran angeschlossenen Peripheriegeräten mit diesen symbolischen Adressen anzusprechen.

Falls die Funktionsbaugruppen FB1, FB2 in andere freie Ein­ bausteckplätze gesteckt werden und die Möglichkeit erhalten bleiben soll, diese Funktionsbaugruppen FB1, FB2 auch mit Steckplatzadressen ansprechen zu können, so ist es notwendig, die Zuordnung zwischen den symbolischen Adressen und den Steckplatzadressen in der Adressentabelle zu aktualisieren. Dies kann in der Weise durchgeführt werden, daß periodisch in gewissen Zeitabständen während eines Prüfzyklusses die Ver­ arbeitungseinheit VE die Funktionsbaugruppen FB1, FB2 mit den jeweiligen Steckplatzadressen adressiert, ihre symbolischen Adressen abfragt und die erhaltenen symbolischen Adressen und die Steckplatzadressen mit den in der Adressentabelle hinter­ legten symbolischen Adressen und Steckplatzadressen ver­ gleicht. Aufgrund des Vergleichsergebnisses erkennt die Ver­ arbeitungseinheit VE, ob einer Funktionsbaugruppe FB1, FB2 ein anderer Steckplatz zugewiesen wurde, und aktualisiert gegebenenfalls daraufhin die Adressentabelle.

Vorteilhaft sind die Anschlußstecker AS1, AS2 mit mehrstelli­ gen LCD-Anzeigen ausgestattet, welche die jeweiligen einge­ stellten symbolischen Adressen anzeigen. Die symbolischen Adressen können von der Verarbeitungseinheit VE mit einem dafür ausgelegten Anwenderprogramm vergeben werden oder durch eine entsprechende Betriebssystemerweiterung bzw. Mikro­ programmerweiterung, die beim "Hochlaufen" des Automatisie­ rungsgerätes die symbolischen Adressen vergeben.

Es wird nun der Fall betrachtet, daß nicht die Verarbeitungs­ einheit VE zentral die symbolischen Adressen vergibt, sondern daß an den Anschlußsteckern AS1, AS2 symbolische Adressen eingestellt werden können. Ein Einstellen oder auch Verändern einer Adresse an den Anschlußsteckern AS1, AS2 kann zweck­ mäßig erst dann durchgeführt werden, wenn die Verarbeitungs­ einheit VE dazu die Freigabe erteilt. Zum Einstellen einer Adresse z. B. auf dem Anschlußstecker AS1 sind auf diesem zwei hier nicht abgebildete Taster und eine mehrstellige LCD-Anzeige vorgesehen. Mit dem ersten Taster kann fort­ laufend eine Stelle der LCD-Anzeige angewählt werden, die z. B. durch Blinken angezeigt wird. Mit dem zweiten Taster wird an der angewählten Stelle ein Zeichen (z. B. A... Z, 0... 9) ausgewählt. Auf diese Weise werden symbolische Adressen eingestellt, die wiederum in den jeweiligen Adres­ senspeichern ADS1, ADS2 hinterlegt und an den Anschluß­ steckern AS1, AS2 abgelesen werden können. Damit an den Anschlußsteckern AS1, AS2 eine Adresse eingestellt werden kann, sind diese "intelligent" ausgebildet, d. h., neben den Adressenspeichern ADS1, ADS2 sind auf den Anschlußsteckern AS1, AS2 Mikroprozessoren mit entsprechendem Programmspeicher zur Speicherung des Adreßeinstellprogramms vorhanden. Die Einstellung der symbolischen Adressen an den Anschlußsteckern AS1, AS2 ist damit abgeschlossen und die Funktionsbaugruppen FB1, FB2 können mit diesen Adressen angesprochen werden. Be­ steht wiederum die Forderung, die Funktionsbaugruppen FB1, FB2 mit Steckplatzadressen anzusprechen, so werden die ein­ gestellten symbolischen Adressen der Verarbeitungseinheit VE mitgeteilt, die eine Zuordnung der symbolischen Adresse zur Steckplatzadresse durchführt. Dazu ist in der Verarbeitungs­ einheit VE wiederum eine Adressentabelle hinterlegt, in der sowohl die symbolischen Adressen als auch die ihr zugeordne­ ten Steckplatzadressen aufgeführt sind. Die Verarbeitungs­ einheit VE kann nach Empfang der im Anschlußstecker AS1, AS2 eingestellten symbolischen Adresse diese der entsprechenden Steckplatzadresse zuordnen.

Die Funktionsbaugruppen FB1, FB2 werden z. B. von einem in der Verarbeitungseinheit VE ablaufenden Anwenderprogramm durch Adressierung mit den symbolischen Adressen ange­ sprochen. Es wird angenommen, daß die symbolische Adresse "Ventil 1" der Funktionsbaugruppe FB1 zugeordnet ist. Zur Adressierung dieser Funktionsbaugruppe gelangt diese Adresse "Ventil 1" auf den Systembus SYB und an die Busanschluß­ stellen der Funktionsbaugruppen FB1, FB2. Über die Anschluß­ stifte S1, S2 liegt die Adresse "Ventil 1" an den Anschluß­ steckern AS1, AS2 an, die diese Adresse mit den jeweiligen in den Adressenspeichern ADS1, ADS2 hinterlegten Adressen ver­ gleichen. Es wird erkannt, daß die im Adressenspeicher ADS1 des Anschlußsteckers AS1 hinterlegte Adresse mit der emp­ fangenen Adresse "Ventil 1" übereinstimmt, was bedeutet, daß die Funktionsbaugruppe FB1 und das an ihr angeschlossene Peripheriegerät PG1 adressiert werden. Daraufhin wird die Funktionsbaugruppe FB1 über die Steckerstifte S1 aktiv ge­ schaltet, d. h., ein Datenaustausch zwischen Verarbeitungs­ einheit VE, Funktionsbaugruppe FB1 und angeschlossenem Peri­ pheriegerät kann stattfinden. Die Funktionsbaugruppe FB2 dagegen bleibt im inaktiven Zustand versetzt, da erkannt wird, daß die Adresse "Ventil 1" nicht mit der im Adressen­ speicher ADS2 des Anschlußsteckers AS2 hinterlegten Adresse übereinstimmt.

Damit ein Austausch z. B. einer defekten Funktionsbaugruppe nach einer durchgeführten Einstellung der symbolischen Adres­ sen einfach möglich ist und ein Aufstecken eines "falschen" Anschlußsteckers vermieden wird, sind die Funktionsbaugruppen FB1, FB2 mit Kennspeichern KS1, KS2 und die Anschlußstecker AS1, AS2 mit Merkspeichern MS1, MS2 versehen. Nach der Ein­ stellung der symbolischen Adresse liest der Anschlußstecker AS1, AS2 die Kennspeicher KS1, KS2 aus und speichert diese Kenndaten in die jeweiligen Merkspeicher MS1, MS2 ab. Beim Aufstecken des Anschlußsteckers AS1, AS2 auf die neue ein­ gebaute Funktionsbaugruppe erkennt der Anschlußstecker AS1, AS2 durch Vergleich der im Merkspeicher MS1, MS2 bereits hinterlegten Kenndaten mit den im Kennspeicher der neuen Funktionsbaugruppe gespeicherten Kenndaten, ob die neue Funktionsbaugruppe von der Art der ausgetauschten Funktions­ baugruppe ist. Unterscheiden sich die im Merkspeicher MS1, MS2 hinterlegten Kenndaten von den neuen Kenndaten, so wird dies der Verarbeitungseinheit mitgeteilt oder der Daten­ austausch zwischen der Verarbeitungseinheit VE und der neuen Funktionsbaugruppe eingestellt. Somit ist gewährleistet, daß z. B. eine defekte Analog-Ausgabebaugruppe wieder durch eine Analog-Ausgabebaugruppe ersetzt wird.

Claims (4)

1. Anschlußstecker (AS1, AS2) zum Anschließen eines Peri­ pheriegerätes (PG1, PG2) an eine Funktionsbaugruppe (FB1, FB2), welche über einen Systembus (SYB) an eine Verarbei­ tungseinheit (VE) koppelbar ist, dadurch gekennzeich­ net,

• 1. daß der Anschlußstecker (AS1, A52) mit einem Adressen­ speicher (ADS1, ADS2) versehen ist, in dem eine der Funk­ tionsbaugruppe (FB1, FB2) zugeordnete symbolische Adresse hinterlegbar ist,
• 2. daß der Anschlußstecker (AS1, AS2) Mittel aufweist, die beim Empfang der symbolischen Adresse die Funktions­ baugruppe freischalten,
• 3. daß der Anschlußstecker (AS1, AS2) einen Merkspeicher (MS1, MS2) aufweist und mit Mitteln versehen ist, durch welche Kenndaten aus einem Kennspeicher (KS1, KS2) der Funktionsbaugruppe (FB1, FB2) auslesbar und in dem Merk­ speicher (MS1, MS2) hinterlegbar sind, und
• 4. daß die Mittel die im Kennspeicher (KS1, KS2) gespeicher­ ten Kenndaten mit den im Merkspeicher (MS1, MS2) hinter­ legten vergleichen.

2. Anschlußstecker (AS1, AS2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit (VE) die symbolische Adresse in dem Adressenspeicher (ADS1, ADS2) hinterlegt.

3. Anschlußstecker (AS1, AS2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstecker (AS1, AS2) mit Mitteln zum Einstellen der symbolischen Adresse versehen ist.

4. Anschlußstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Anschlußstecker (AS1, AS2) Mittel zum Anzeigen der eingestellten symbolischen Adresse aufweist.