DE4100629C1 - Control and data transmission installation - has switching modules, each with changeover switch bridging shift register - Google Patents

Control and data transmission installation - has switching modules, each with changeover switch bridging shift register

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DE4100629C1
DE4100629C1 DE19914100629 DE4100629A DE4100629C1 DE 4100629 C1 DE4100629 C1 DE 4100629C1 DE 19914100629 DE19914100629 DE 19914100629 DE 4100629 A DE4100629 A DE 4100629A DE 4100629 C1 DE4100629 C1 DE 4100629C1
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shift register
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Roland 4930 Detmold De Bent
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    • H04L12/42Loop networks
    • H04L12/423Loop networks with centralised control, e.g. polling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom

Abstract

The control and data transmitter has a number of switching modules (11) for data detecting and evaluating stations. The switching modules are located in an annular transmission line (12), each with a shift register (13) between the input (18) and the output (19) of a module for receiving data. All shift registers are switched-on in sequence, forming a common register chain. There is a central station (10) looped into the transmission line for controlling the installation. Each module has a switch which can bridge its shift register and connect a recognition unit to the transmision line. These units respond in parallel to a control signal in the line, actuating the switch and removing the bridging. USE/ADVANTAGE - For data processing systems, without extra parallel lines for control and general information signals transmission.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Datenübertragungsanlage mit einer Anzahl von Anschaltmodulen für Datenerfassungs- und Auswertestationen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a control and data transmission installation with a number of interface modules for data acquisition and evaluation stations according to the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten Anlage dieser Art, Möhlenbein, Hermann: Offener Echtzeit-Sensor/Aktiv- Bus für Standard-SPS-Systeme, in: Sonderdruck aus: Hard and Soft, 1989 Nr. 7/8, Seite 29//33, insbesondere Seite 30, die auch als Interbus-System bekannt ist, liegen alle Stationen oder Busteilnehmer zusammen mit der Zentralstation, dem "Busmaster", in einer Ringleitung, dem Bus. In a known plant of this kind, Möhle leg, Hermann: open real-time sensor / active bus standard PLC systems, in: Reprinted from: Hard and Soft, 1989 No. 07/08, page 29 // 33, especially page. 30, which is also known as Interbus system, all stations or bus users are together with the central station, the "bus master", in a ring line, the bus. Neben der Steuerung des Busverkehrs sorgt der Busmaster auch für die Ankopplung an ein übergeordnetes Steuerungs- oder Rechnersystem. In addition to controlling bus traffic, the bus master also provides the connection to a higher-level control or computer system. Die Datenübertragung vom Busmaster zu den Busteilnehmern oder auch umgekehrt erfolgt mit Hilfe von Schieberegistern in jeder Station. The data transfer from the bus master to the bus stations, or vice versa takes place by means of shift registers in each station. Die Schieberegister aller Stationen sind über den Bus in Reihe geschaltet und bilden eine gemeinsame Registerkette. The shift registers of all the stations are connected via the bus in series and form a common register chain. Zur Übertragung von Daten an die Busteilnehmer schiebt der Busmaster seriell und unter Takteinfluß die Daten in die Ringleitung und damit die in Reihe geschalteten Schieberegister. For the transmission of data to the bus users, the bus master moves serial clock and influence the data in the ring line, and thus the series-connected shift registers. Nach einer Anzahl von Schiebetakten, die der Anzahl von in Reihe geschalteten Schieberegisterstufen entspricht, sind die Daten richtig bei den einzelnen Teilnehmern positioniert. After a number of shift clocks, corresponding to the number of series-connected shift register stages, the data are correctly positioned at the individual subscribers. Über ein Steuersignal wird dann das Ende eines solchen Buszyklus den Teilnehmern mitgeteilt, die dann die Daten aus ihren Schieberegistern entnehmen können. the end of such a bus cycle is communicated to the participants via a control signal then that can then extract the data from their shift registers. Auf die gleiche Weise erfolgt die Übertragung von den Teilnehmern zum Busmaster. the transmission from the subscribers to the bus master is carried out in the same manner. Hierbei gibt das Steuersignal an, daß die Teilnehmer jeweils wieder neue, für den Busmaster bestimmte Daten in ihre Register laden können. Here, the control signal indicates that the participants can reload new, specific for the bus master data in their registers each.

Dieses Übertragungsprinzip ermöglicht die Übertragung aller Daten in der Anlage innerhalb eines gemeinsamen Übertragungsrahmens. This transmission principle allows the transmission of all data in the system within a common transmission frame. Es ergibt sich dabei ein wesentlich verbessertes Verhältnis zwischen Nutz- und Rahmendaten als bei den ebenfalls bekannten Datenübertragungsanlagen, bei denen alle Teilnehmer parallel an eine ringförmige Übertragungsleitung angeschlossen sind und jeweils einzeln mittels einer Adresse im Nachrichtenkopf unter Verwendung herkömmlicher Protokolle aufgerufen werden. There arises thereby a substantially improved ratio between useful and frame data as in the likewise known data transmission systems, in which all participants are connected in parallel to an annular transmission line and are called individually by means of an address in the message header using conventional protocols. Bei einer solchen Anlage nach der DE-OS 33 28 834 ist jedem Teilnehmer ein Schalter zugeordnet, der im Normalfall die Ringleitung durchschaltet und den zugeordneten Teilnehmer sendeseitig von der Ringleitung abtrennt. In such an installation according to DE-OS 33 28 834 each subscriber is assigned a switch which switches through the ring line and in the normal case at the transmitting end separates the associated subscriber of the ring line. Nur jeweils ein Teilnehmer erhält die Berechtigung, Daten an einen anderen Teilnehmer adressiert auszusenden. Only one participant receives the authorization data to another subscriber addressed emit. Bei diesem einen Teilnehmer wird mittels seines zugeordneten Schalters die Ringleitung aufgetrennt und der Teilnehmer auch sendeseitig mit der Ringleitung verbunden. In this one participant the ring line is separated by means of its associated switch and of the participants at the transmitting end connected to the ring line. Insbesondere im unteren Bereich der Automatisierungshierarchie, beispielsweise im Bereich der Sensorik/Aktorik fallen bei den einzelnen Stationen bzw. für die einzelnen Stationen nur sehr geringe Nutzdatenmengen an, so daß das Verhältnis zwischen den Protokolldaten und Nutzdaten bei Anlagen der vorstehend beschriebenen Art mit adressierter Ansprache außerordentlich schlecht werden kann. very little useful data include in particular in the lower region of the automation hierarchy, for example in the field of sensors / actuators in at the individual stations or for the individual stations, so that the ratio between the log data and user data in systems of the type described above with addressed speech extraordinarily can be bad.

Ein Problem bei den bekannten Anlagen der eingangs beschriebenen Art mit einem Schieberegisterring ist die Notwendigkeit, daß zusätzlich zu den Daten über die Ringleitung zeitgleich Steuer- und Rahmeninformationen, z. One problem with the known systems of the aforementioned type with a shift register ring is the need, in addition to the data on the loop at the same time control and frame information, such. B. die Information für das Zyklusende, an alle Teilnehmerstationen übertragen werden muß. As the information for the end of the cycle, must be transmitted to all subscriber stations. Dazu sind dann zusätzlich zu der Ringleitung, die häufig in Form einer einfachen symmetrischen Zweidrahtleitung ausgeführt ist, parallele Leitungen erforderlich. These parallel lines are then in addition to the ring line, which is often carried out in the form of a simple symmetrical two-wire cable is required. Dadurch steigt der Aufwand bei der Installation und Wartung und außerdem die Störanfälligkeit. Thus, the effort increases in the installation and maintenance and also the susceptibility. Es handelt sich nämlich meist um Leitungen, die in industrieller Umgebung, beispielsweise in einer Fertigungsstraße, zwischen den einzelnen Stationen verlaufen und daher einer erhöhten Beschädigungsgefahr ausgesetzt sind. Namely, it is mostly lines, which run in an industrial environment, for example in a production line between stations and thus exposed to an increased risk of damage.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Steuer- und Datenübertragungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne zusätzliche Parallelleitungen für die Übertragung von Steuer- und Rahmeninformationen auskommt. The invention is accordingly based on the objective to create one of the type mentioned in the control and data transmission system that does not require additional parallel lines for the transmission of control and frame information. Die Lösung der Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. The solution of the problem is defined in claim. 1

Es erfolgt also die Datenübertragung von der Zentralstation, dem Busmaster, zu den Anschaltmodulen oder Busteilnehmern in der bekannten Weise seriell über die Ringleitung. Thus, the data transmission from the central station, the bus master to the interface modules or bus nodes in the known manner in series via the ring line. Mittels des Umschalters in jedem Anschaltmodul kann jeweils nach Ende einer bestimmten Anzahl von Schiebetakten, die Ringleitung zu einer echten Ringleitung ohne seriell eingeschaltete Schieberegister umgeschaltet werden, so daß dann Steuer- und Rahmeninformationen parallel und zeitgleich den Erkennungsschaltungen aller Anschaltmodule zugeführt werden können. By means of the changeover switch in each interface module can in each case after the end of a certain number of shift clocks, the ring line to a real loop without serially switched shift registers are switched, so that then the control and frame information may be fed in parallel and at the same time the identification circuits of all the interface modules. Anschließend und gleichzeitig kann dann auch die Überbrückung der Schieberegister aufgehoben werden, so daß in der bekannten Weise eine weitere Datenübertragung zu oder von den Anschaltmodulen durchgeführt werden kann. Subsequently, and at the same time bridging the shift register can be removed then, so that further data transfer to or from the interface modules may be performed in the known manner.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further developments of the invention are subject of the subclaims. So kann vorgesehen sein, daß in einem oder mehreren Anschaltmodulen wenigstens ein weiteres Schieberegister und ein Schalter zur Auswahl der Schieberegister vorgesehen sind. It may be provided that a further shift register and a switch are provided for selecting the shift register at least in one or more interface modules. Die Erkennungsschaltung stellt dann unter Ansprechen auf ein besonderes Steuersignal den Auswahlschalter ein. The detection circuit then sets the selection switch in response to a special control signal. Auf diese Weise können alternative Registersätze in den Datenring geschaltet werden und beispielsweise in einem speziellen Übertragungszyklus Steuerinformationen zu den Teilnehmerstationen übertragen werden, ohne den normalen Datenzyklus zu belasten. In this way, alternative register sets can be switched into the data ring and, for example in a special transmission cycle control information is transmitted to the subscriber stations without burdening the normal data cycle. Die Länge der Register sowie auch der zusätzlichen Register kann in den einzelnen Anschaltmodulen unterschiedlich sein. The length of the registers as well as the additional register may be different in the individual interface modules.

Zur Datensicherung kann vorgesehen sein, daß am Eingang und Ausgang der Anschaltmodule Prüfschaltungen vorgesehen sind, die aus den Eingangs- bzw. Ausgangsdaten des Anschaltmoduls Eingangs- bzw. Ausgangsprüfdaten errechnen. For data security can be provided that test circuits are provided at the input and output of the interface modules which calculate from the input or output data of the interface module input or Ausgangsprüfdaten. Unter Ansprechen auf ein Steuersignal der Zentralstation übertragen dann die Anschaltmodule gleichzeitig ihre Ausgangsprüfdaten zum nachfolgenden Anschaltmodul. In response to a control signal transmitted to the central station then the interface modules simultaneously their Ausgangsprüfdaten to the subsequent interface module. Dort vergleicht eine Vergleichsschaltung die übertragenen Ausgangsprüfdaten des vorhergehenden Anschaltmoduls mit den selbst errechneten Eingangsprüfdaten und erzeugt nur bei Übereinstimmung ein Signal zur Übernahme der Daten aus dem Schieberegister. There, a comparison circuit compares the transmitted Ausgangsprüfdaten of the preceding interface module with the self Eingangsprüfdaten calculated and generated only if they match, a signal for transferring the data from the shift register. Es wird also die gleichzeitige Durchführung einer Datensicherung für alle angeschlossenen Anschaltmodule ermöglicht. It is therefore enables the simultaneous implementation of a data protection for all connected interface modules. Die zeitliche Belastung ist dadurch unabhängig von der Anzahl der Anschaltmodule. The time burden is thereby independent of the number of the interface modules. Im Vergleich dazu würde bei einer herkömmlichen Übertragung mit Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu jedem einzelnen Anschaltmodul eine vergleichbare Datensicherung wesentlich mehr Zeit benötigen, und zwar ansteigend mit der Anzahl der Module. In comparison, would a comparable backup need for a conventional transmission with point-to-point connections to each interface module considerably more time, namely increasing with the number of modules.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß die ringförmige Übertragungsleitung an besonderen Anschaltmodulen durch Öffnen und Überbrücken in Segmente unterteilbar ist, derart, daß wahlweise einzelne Anschaltmodule oder Gruppen von Anschaltmodulen abtrennbar sind. An advantageous further development provides that the ring-shaped transmission line is dividable at specific interface modules by opening and bridging segments in such a way that selectively individual interface modules or groups of interface modules are separable. Fehlerhafte Teile der Anlage können dadurch abgetrennt werden, und der Rest der Anlage bis zur Fehlerstelle bleibt betriebsfähig. Defective parts of the plant can be separated thereby and the rest of the system up to the fault location remains operational. Außerdem läßt sich auf diese Weise die Fehlerstelle lokalisieren, so daß fehlerhafte Teile schnell austauschbar sind. In addition, can be localized in this way the fault so that defective parts are replaced quickly. Die Anlage kann dabei so organisiert sein, daß in die ringförmige Übertragungsleitung ein oder mehrere örtliche, zu einer Gruppe von Anschaltmodulen führende lokale Ringleitungen eingeschleift sind. The system can be so arranged that one or more localized, leading to a group of interface modules local ring lines are connected in the ring transmission line. Diese lokalen Ringleitungen können dann an den besonderen Anschaltmodulen in einem Fehlerfall oder auch für Wartungs- und Änderungsarbeiten abgetrennt werden, ohne den Gesamtbetrieb zu stören. These local loops can be separated at the special interface modules in case of a fault or for maintenance and modification work then without disturbing the overall operation.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Below, the invention using an exemplary embodiment in conjunction with the drawings. Es zeigen: Show it:

Fig. 1 schematisch eine Steuer- und Datenübertragungsanlage nach der Erfindung mit einer ringförmigen Übertragungsleitung, einer Zentralstation und mehreren Anschaltmodulen; 1 schematically shows a control and data transmission installation according to the invention with a ring-shaped transmission line, a central station and a plurality of interface modules.

Fig. 2 das Blockschaltbild eines Anschaltmoduls; 2 is a block diagram of an interface module.

Fig. 3 das Blockschaltbild eines erweiterten Anschaltmoduls; 3 is a block diagram of an enhanced interface module.

Fig. 4 zwei hintereinander in der Übertragungsleitung liegende Anschaltmodule nit Prüfschaltungen; Fig. 4, two behind the other in the transmission line interface modules nit test circuits;

Fig. 5 das Blockschaltbild der Anschaltmodule nach Fig. 4. Fig. 5 is a block diagram of the interface modules according to Fig. 4.

Die schematisch in Fig. 1 dargestellte Steuer- und Datenübertragungsanlage weist eine nur symbolisch angedeutete Zentralstation 10 und eine Anzahl von Anschaltmodulen 11 auf, die nachfolgend auch "Teilnehmer" genannt werden. The control and data transmission installation shown schematically in Fig. 1 comprises an only symbolically indicated central station 10 and a number of interface modules 11, which will hereinafter be called "nodes". Die vier Anschaltmodule 11 , die als Teilnehmer 1 , 2 . The four interface modules 11, which as a participant. 1, 2 . , . , N-1, N numeriert sind, liegen zusammen mit der Zentralstation 10 seriell in einer ringförmigen Übertragungsleitung 12 . N-1, N are numbered, are together with the central station 10 serially in a ring-shaped transmission line 12th In den einzelnen Anschaltmodulen 11 sind jeweils Schieberegister 13 in die Übertragungsleitung 12 eingeschleift, so daß zusammen mit einem weiteren Schieberegister 14 in der Zentralstation 10 eine serielle Registerkette gebildet wird. In the individual interface modules 11 each shift register 13 are connected in the transmission line 12 so that a serial register chain is formed together with a further shift register 14 in the central station 10th

Wenn von der Zentralstation 10 aus Daten zu den Anschaltmodulen 11 übertragen werden sollen, so werden unter Steuerung eines Prozessors (nicht gezeigt) die Daten aus dem oberen Teil des Schieberegisters 14 unter Takteinfluß seriell auf die Übertragungsleitung 12 gegeben. If data to the interface modules 11 to be transmitted from the central station 10, so under control of a processor (not shown) where the data from the upper part of the shift register 14 by clock influence serially on the transmission line 12th Zuerst erfolgt seriell die Übertragung eines Anfangs- oder Prüfwortes, das an oberster Stelle im Register 14 steht. First, the transmission of an initial or test word which is the top priority in register 14 serially. Danach werden die Daten für die Anschaltmodule seriell ausgegeben, und zwar beginnend mit den Daten für den Teilnehmer N und endend mit den Daten für den Teilnehmer 1 . Thereafter, the data for the interface modules are output serially, starting with the data for the subscriber N and ending with the data for the subscriber. 1 Nach Beendigung dieses Übertragungszyklus steht das Anfangs- oder Prüfwort wieder im untersten Abschnitt des Schieberegisters 14 und zeigt damit die richtige Übertragung an. After completion of this transmission cycle, the start or control word is back in the lowermost portion of the shift register 14 and thus indicates the correct transmission. Die Daten für die Anschaltmodule stehen in den Schieberegistern 13 . The data for the interface modules are available in the shift registers. 13 Sie können dann (parallel) in Empfangsdatenspeicher oder -register 15 ausgegeben werden. They can then be output in reception data memory 15 or registers (parallel).

In der umgekehrten Übertragungsrichtung von den Anschaltmodulen 11 zur Zentralstation 10 werden zunächst die zu übertragenden Daten in jedem Anschaltmodul 11 aus einem Sendedatenspeicher oder -register 16 (parallel) in das zugeordnete Schieberegister 13 übertragen. In the reverse direction of transmission from the interface modules 11 to the central station 10, the data to be transmitted in each connection module 11 from a transmit data storage or registers 16 is first transmitted (parallel) in the associated shift register. 13 Anschließend erfolgt unter Steuerung der Zentralstation 10 und unter Takteinfluß eine serielle Übertragung aller Daten aus der Schieberegisterkette 13 in das Schieberegister 14 . A serial transmission of data from the shift register chain 13 in the shift register 14. Subsequently, under control of the central station 10 and clock influence. Nach Ende des Übertragungszyklus stehen dann, wie eingetragen, die Daten des Teilnehmers N an oberster und die Daten des Teilnehmers 1 an unterster Stelle im Schieberegister 14 der Zentralstation 10 . After the end of the transfer cycle, the data of the subscriber N at the top and the data of the subscriber 1 to unterster location are then entered in the shift register 14 as the central station 10th

Die Steuerung der Anschaltmodule 11 über die ringförmige Übertragungsleitung 12 , die eine einfache symmetrische Zweidrahtleitung mit verdrillten Adern ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild eines Anschaltmoduls gemäß Fig. 2 beschrieben. The control of the interface modules 11 via the annular transmission line 12, which is a simple symmetrical two-wire cable with twisted wires will be described below with reference to the block diagram of an interface module according to FIG. 2. Das Anschaltmodul 11 ist mittels seines Eingangs 18 und Ausgangs 19 in die ringförmige Übertragungsleitung 12 eingeschaltet. The interface module 11 is turned on by means of its input 18 and output 19 in the ring-shaped transmission line 12th In der Ausgangsposition, in der die Schalter 20 , 21 die ausgezogene Schaltstellung besitzen, ist der Eingang 18 zum Ausgang 19 durchgeschaltet und das Schieberegister 13 abgeschaltet oder überbrückt. In the starting position, in which the switches 20, 21 have the extended switching position, the input 18 to the output 19 is turned on and the shift register 13 switched off or bypassed. Es liegen dann alle Anschaltmodule 11 parallel an der Übertragungsleitung 12 , so daß die Zentralstation 10 ein Steuersignal gleichzeitig an alle Module 11 übertragen kann. There are then all interface modules 11 in parallel to the transmission line 12, so that the central station 10 can transmit to all the modules 11 a control signal simultaneously. Dieses Steuersignal wird in einem Decoder 22 erkannt, so daß eine Anzeige an ein nachgeschaltetes Steuerwerk 23 erfolgen kann. This control signal is recognized in a decoder 22, so that a display to a downstream control unit 23 can take place. Das Steuerwerk veranlaßt daraufhin das Öffnen des Schalters 20 und das Schließen des Schalters 21 . Then the control unit causes the opening of the switch 20 and closing the switch 21st Dann sind in allen Anschaltmodulen 11 die Schieberegister 13 seriell in die Übertragungsleitung 12 geschaltet und bilden zusammen mit den Schieberegister 14 der Zentralstation 10 einen Schieberegisterring. Then in all interface modules 11, the shift register 13 are serially connected in the transmission line 12 and together with the shift register 14 of the central station 10 includes a shift register ring. Es kann dann in der bereits erläuterten Weise eine Datenübertragung von der Zentralstation zu den Anschaltmodulen 11 oder umgekehrt erfolgen. It can then in the manner already explained a data transmission from the central station to the interface modules 11 or vice versa. Dabei zählt in jedem Anschaltmodul 11 ein Zähler 24 die Schiebetakte, so daß bei Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von Schiebetakten eine weitere Anzeige an das Steuerwerk 23 gegeben werden kann. In this case, 24 in each interface module 11 a counter counts the shift clocks so that a further indication to the control unit 23 can be given when a predetermined number of shift clocks. Das Steuerwerk veranlaßt daraufhin die Öffnung des Schalters 21 und das Schließen des Schalters 20 , so daß alle Anschaltmodule 11 wieder parallel an der Übertragungsleitung 12 liegen. Then the control unit causes the opening of the switch 21 and closing switch 20 so that all interface modules 11 again lie parallel to the transmission line 12th Die Daten in den Schieberegistern 13 werden in diesem Zustand nicht verändert. The data in the shift registers 13 are not changed in this state. Die Zentralstation 10 sendet nachfolgend erneut ein Steuersignal gleichzeitig an alle Module 11 , das wiederum das Öffnen des Schalters 20 und das Schließen des Schalters 21 bewirkt. The central station 10 subsequently sends again a control signal simultaneously to all modules 11, which in turn causes the opening of the switch 20 and closing the switch 21st Die Datenübertragung wird wiederum bis zum Erreichen der vorgegebenen Anzahl von Schiebetakten fortgesetzt. The data transfer is in turn continued until the predetermined number of shift clocks. Diese Vorgänge werden in der beschriebenen Weise so lange fortgesetzt, bis die Gesamtanzahl der ausgegebenen Schiebetakte den Stufen aller im Ring befindlichen Schieberegister entspricht. These operations are continued in the described manner, until the total number of the shift clocks outputted corresponding to the levels of all shift register contained in the ring. Ist diese Zahl erreicht, so sendet die Zentralstation 10 ein spezielles Steuersignal aus, das allen Teilnehmern gleichzeitig das Ende des Übertragungszyklus mitteilt. If this number is reached, 10 sends the central station of a special control signal that notifies all participants at the same time the end of the transfer cycle. Die Daten in den Schieberegistern 13 werden dann nicht weiter verändert und können im jeweiligen Anschaltmodul 11 an nachgeschaltete Baugruppen (nicht dargestellt) weitergegeben werden, die in Fig. 1 in Form des Speichers 15 symolisiert sind. The data in the shift registers 13 are then no longer changed, and can in each interface module 11 available to downstream modules (not shown) are passed, which are symolisiert in Fig. 1 in the form of memory 15.

Auf die beschriebene Weise können daher Steuersignale parallel und gleichzeitig über die Leitung 12 zu allen Anschaltmodulen 11 übertragen werden. Therefore, control signals can be transmitted simultaneously and in parallel over the line 12 to all interface modules 11 in the manner described.

In Fig. 3 ist eine Erweiterung eines Anschaltmoduls 11 dargestellt. In Fig. 3 is an enlargement of an interface module 11 is shown. Zusätzlich zu den gleich bezifferten Bauteilen gemäß Fig. 2 sind zwei weitere, in Reihe geschaltete Schieberegister 25 , 26 mit einem zugeordneten Schalter 27 vorgesehen. In addition to the same numbered components of FIG. 2 are two further series-connected shift registers 25, 26 is provided with an associated switch 27. Es besteht dann die Möglichkeit, abhängig von unterschiedlichen Steuersignalen, die im Decoder 22 erkannt werden, durch Schließen des Schalters 21 oder des Schalters 27 bei gleichzeitigem Öffnen des Schalters 20 mittels des Steuerwerks 23 entweder das Schieberegister 13 oder die Schieberegister 25 , 26 in die Übertragungsleitung 12 und damit den Schieberegisterring einzuschalten. It is then possible, depending on various control signals which are detected in the decoder 22 by closing switch 21 or the switch 27 at the same time opening of the switch 20 by means of the control unit 23, either the shift register 13 or the shift registers 25, 26 in the transmission line 12 and turn on the shift register ring.

Wenn, wie dargestellt, die Registerlänge unterschiedlich ist, beispielsweise das Register 13 2 Byte und die Register 25 , 26 zusammen 4 Byte lang sind, muß die Anzahl der von der Zentralstation 10 ausgegebenen Schiebetakte entsprechend angepaßt werden. If, as illustrated, the register length is different, for example the register 13 2 byte and the registers 25, 26 together are 4 bytes long, the number of the shift clocks outputted from the central station 10 must be adjusted accordingly. Hierfür sorgt ein Steuerprogramm in der Zentralstation 10 . For this purpose, a control program in the central station 10 provides.

Der Einsatz alternativer Register gemäß Fig. 3 läßt sich auch dazu verwenden, komplexere Daten, beispielsweise Parameterblöcke, im seriellen Datenstrom zu den Anschaltmodulen bzw. zur Zentralstation zu übertragen. The use of alternative register of FIG. 3 can also use more complex data, such as parameter blocks to transfer in the serial data stream to the interface modules and the central station. Solche Parameterdaten, die zu bestimmten Anschaltmodulen übertragen werden sollen, sind im allgemeinen relativ zeitunkritisch und sollen bei ihrer Übertragung aber nicht das Zeitverhalten der normal übertragenen Daten, die im allgemeinen Prozeßdaten sind, schwerwiegend verändern. Such parameter data to be transmitted to specific interface modules, are relatively non-critical and in general but are not the timing of the normal transmitted data, which are generally process data change severe in their transmission. Dazu werden die Parameterblöcke über ein besonderes Register, beispielsweise die Register 25 , 26 , im Anschaltmodul 11 sequentiell übertragen. For this, the parameter blocks on a special register, for example, registers 25, 26, transmitted sequentially in the interface module. 11 Beispielsweise wird ein Parameterblock in einzelne Teilblöcke zu jeweils zwei Byte (16 Bit) zerlegt, die dann nacheinander übertragen werden. For example, a parameter block (16-bit) divided into individual sub-blocks to two bytes each, which are then transmitted sequentially. Eine solche Parameterblockübertragung belastet daher unabhängig von der Länge des Parameterblocks den Übertragungszyklus nur jeweils mit 16 Bit. therefore, such a parameter block transfer load regardless of the length of the parameter block the transmission cycle in each case only with 16 bits. Die Zerlegung und Rekonstruktion der Parameterblöcke erfolgt unter Programmsteuerung in der Zentralstation 10 bzw. in den Anschaltmodulen 11 . The decomposition and reconstruction of the parameter blocks are under program control in the central station 10 or in the interface modules. 11 Die dazu erforderlichen Bauteile können vom Fachmann in bekannter Weise eingesetzt werden. The required components can be used by an expert in a known manner.

Fig. 4 zeigt das im Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendete Prinzip der Datensicherung. Fig. 4 shows the embodiment of the invention used in the principle of the data backup. Es sind nur zwei der in der ringförmigen Übertragungsleitung 12 liegenden Anschaltmodule 11 mit ihren Ein- und Ausgängen 18 , 19 dargestellt. There are just two of lying in the annular transmission line 12 interface modules 11 having their inputs and outputs 18, shown 19th Wie Fig. 5 noch genauer zeigt, ist jeweils am Eingang 18 des Anschaltmoduls 11 eine Prüfschaltung 28 mit der Übertragungsleitung 12 verbunden. As Fig. 5 shows in greater detail, is a test circuit 28 connected at the input 18 of the interface module 11 to the transmission line 12. Am Ausgang der Anschaltmodule 11 kann eine Prüfgeneratorschaltung 29 eingangs- oder ausgangsseitig über gekoppelte Schalter 31 bzw. 32 mit dem Ausgang des jeweiligen Anschaltmoduls und damit dem Ausgang des Schieberegisters 13 verbunden werden. At the output of the interface modules 11 may be a Prüfgeneratorschaltung input 29 or output side coupled over switches 31 and 32 connected to the output of the respective interface module and the output of the shift register. 13

Das Datensicherungsverfahren beruht auf dem bekannten Verfahren einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC von Cyclic Redundance Check). The data backup process is based on the known method, a cyclic redundancy check (CRC Cyclic Redundancy Check). Während der Datenübertragung erfolgt jeweils in der Prüfschaltung 28 eine kontinuierliche Division der ankommenden Daten durch ein Generatorpolynom. During data transmission, a continuous division of the incoming data takes place in each case in the test circuit 28 by a generator polynomial. Am Ausgang der Anschaltmodule ist ein Prüfgenerator eingangsseitig über den Schalter 31 und den geschlossenen Schalter 21 bei geöffnetem Schalter 20 mit dem Ausgang des Schieberegisters 13 verbunden. At the output of interface modules, a test generator input is connected via the switch 31 and the closed switch 21 when the switch 20 to the output of the shift register. 13 Der Prüfgenerator 29 führt für die das Anschaltmodul 11 verlassenden Daten ebenfalls eine Division durch das Generatorpolynom durch. The test generator 29 performs for the interface module 11 leaving data is also a division by the generator polynomial by. Jeweils am Ende eines Übertragungszyklus wird ein besonderes Steuersignal von der Zentralstation ausgesendet, das im Decoder 22 erkannt wird und über das Steuerwerk 23 eine Prüflogikschaltung 30 aktiviert. At the end of a transmission cycle, a special control signal from the central station is transmitted, which is recognized in the decoder 22 and activates a checking logic circuit 30 via the control unit 23rd Gleichzeitig öffnet das Steuerwerk 23 den Schalter 31 und schließt den Schalter 32 . Simultaneously, the controller 23 opens switch 31 and closes switch 32nd Außerdem wird der Schalter 21 geöffnet. Moreover, the switch 21 is opened. Da der Schalter 20 geöffnet bleibt, ist jetzt der Schieberegisterring geöffnet. Since the switch remains open 20, the shift register ring is now open. Die Prüfgeneratoren 29 aller Anschaltmodule sind dann ausgangsseitig an den jeweiligen Ausgang 19 angeschaltet und übertragen den bei der Division durch das Generatorpolynom gebildeten Divisionsrest zur Prüfschaltung 28 des jeweils nachfolgenden Anschaltmoduls 11 . The test generators 29 of all interface modules are then turned on the output side at the respective output 19 and transferred to the division remainder formed by the generator polynomial of the division to the test circuit 28 of each subsequent interface module. 11 Dort erfolgt in der Prüfschaltung 28 ein Vergleich des übertragenen Divisionsrestes mit dem selbst ermittelten Divisionsrest. There, a comparison of the transmitted division remainder with the self-determined division remainder occurs in the test circuit 28th Nur bei positivem Ergebnis wird in der Prüflogikschaltung 30 ein Signal erzeugt, das zur Übernahme der Daten aus dem Schieberegister 13 bzw. den alternativen Schieberegistern führt. Only in case of positive result, a signal is generated in the checking logic circuit 30, which results in the transfer of data from the shift register 13 and the alternate shift registers.

Es ist zu beachten, daß das beschriebene Datensicherungsverfahren gleichzeitig bei allen an die Übertragungsleitung 12 angeschlossenen Anschaltmodulen erfolgt, so daß die zeitliche Belastung klein bleibt und unabhängig von der Anzahl der Anschaltmodule ist. It should be noted that the backup process described is carried out simultaneously for all connected to the transmission line interface modules 12 so that the time burden remains small and is independent of the number of interface modules.

Claims (5)

  1. 1. Steuer- und Datenübertragungsanlage mit einer Anzahl von Anschaltmodulen ( 11 ) für Datenerfassungs- und Auswertestationen, wobei die Anschaltmodule ( 11 ) in einer ringförmigen Übertragungsleitung ( 12 ) liegen und je ein Schieberegister ( 13 ) enthalten, das zwischen den Eingang ( 18 ) und den Ausgang ( 19 ) des Moduls ( 11 ) geschaltet ist und Daten aufnimmt, derart, daß die Schieberegister aller Anschaltmodule über die Übertragungsleitung in Reihe geschaltet sind und eine gemeinsame Registerkette bilden, und mit einer in die Übertragungsleitung ( 12 ) eingeschleiften Zentralstation ( 10 ) für die Steuerung der Anlage, dadurch gekennzeichnet, 1. Control and data transmission installation with a number of connection modules (11) for data acquisition and evaluation stations, wherein the interface modules (11) in a ring-shaped transmission line (12) and are each a shift register (13) connected between the input (18) and the output (19) of the module (11) is connected and receives data, such that the shift registers of all interface modules are connected via the transmission line in series to form a common register chain, and looped with a in the transmission line (12) the central station (10 ) for the control of the plant, characterized in that
    daß jedes Anschaltmodul ( 11 ) einen Umschalter ( 20 , 21 ) aufweist, der das Schieberegister ( 13 ) überbrückt und eine Erkennungsschaltung ( 22 ) an die Übertragungsleitung ( 12 ) anschaltet, und that each interface module (11) comprises a switch (20, 21) which bridges the shift register (13) and a detection circuit (22) to the transmission line (12) turns, and
    daß die Erkennungsschaltungen ( 22 ) aller Anschaltmodule ( 11 ) parallel auf ein Steuersignal auf der Übertragungsleitung ( 12 ) ansprechen und den Umschalter ( 20 , 21 ) betätigen, wodurch die Überbrückung der Schieberegister ( 13 ) aufgehoben wird. that the detection circuits (22) of all interface modules (11) responsive in parallel to a control signal on the transmission line (12) and the switch (20, 21) operate, whereby the lock of the shift register (13) is canceled.
  2. 2. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung eine symmetrische Zweidrahtleitung ist. 2. control and data transmission installation according to claim 1, characterized in that the transmission line is a symmetrical two-wire line.
  3. 3. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder mehreren Anschaltmodulen ( Fig. 3 : 11) wenigstens ein weiteres Schieberegister ( 25 , 26 ) und ein Schalter ( 21 , 27 ) zur Auswahl der Schieberegister ( 13 ; 25 , 26 ) vorgesehen sind, und daß die Erkennungsschaltung ( 22 ) unter Ansprechen auf ein Steuersignal den Auswahlschalter ( 21 , 27 ) einstellt. 3. control and data transmission installation according to claim 1 or 2, characterized in that in one or several interface modules (Fig. 3: 11) at least one further shift register (25, 26) and a switch (21, 27) for selecting the shift register ( 13; 25, 26), and in that the detection circuit (22) in response to a control signal to the selection switch (21, 27) is established.
  4. 4. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, 4. control and data transmission installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that
    daß am Eingang ( 18 ) und am Ausgang ( 19 ) der Anschaltmodule Prüfschaltungen ( 28 , 29 ) vorgesehen sind, die aus den Eingangs- bzw. Ausgangsdaten des Anschaltmoduls ( 11 ) Eingangs- bzw. Ausgangsprüfdaten errechnen, that at the entrance (18) and at the output (19) of the interface modules test circuits (28, 29) are provided which from the input or output data of the interface module (11) input and Ausgangsprüfdaten calculate
    daß unter Ansprechen auf ein Steuersignal der Zentralstation ( 10 ) die Anschaltmodule ( 11 ) gleichzeitig ihre Ausgangsprüfdaten zum nachfolgenden Anschaltmodul ( 11 ) übertragen und that in response to a control signal of the central station (10) the interface modules (11) simultaneously transmit their Ausgangsprüfdaten to the subsequent interface module (11) and
    daß eine Vergleichsschaltung ( 30 ) in den Anschaltmodulen vorgesehen ist, die die übertragenen Ausgangsprüfdaten des vorhergehenden Anschaltmoduls ( 11 ) mit den selbst errechneten Eingangsprüfdaten vergleicht und nur bei Übereinstimmung ein Signal zur Übernahme der Daten aus dem Schieberegister ( 13 ; 25 , 26 ) erzeugt. that a comparison circuit (30) is provided in the interface modules which compares the transmitted Ausgangsprüfdaten of the preceding interface module (11) with the self-calculated Eingangsprüfdaten and only if they match, a signal for transferring the data from the shift register (13; 25, 26) is generated.
  5. 5. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Übertragungsleitung ( 12 ) an besonderen Anschaltmodulen durch Öffnen und Überbrücken in Segmente unterteilbar ist, derart, daß wahlweise einzelne Anschaltmodule ( 11 ) oder Gruppen von Anschaltmodulen abtrennbar sind. 5. Control and data transmission installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ring-shaped transmission line (12) is divisible at specific interface modules by opening and bridging in segments, such that either individual interface modules (11) or groups of interface modules severable are.
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