DE4119584C3

DE4119584C3 - Elektronische Einrichtung mit Steckbaugruppen

Info

Publication number: DE4119584C3
Application number: DE4119584A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Lau
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2011-06-15
Also published as: DE4119584C2; DE4119584A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Einrichtung mit Steckbaugruppen, die durch Busabschnitte eines Bussystems, das Datenleitungen und Adressenleitungen aufweist, durch Hintereinanderschaltung miteinander verbunden sind.

Eine solche Einrichtung ist als modulares Steuerungssystem aus der DE-OS 36 12 034 bekannt. Das Steuerungssystem ist als erweiterbares System konzipiert, wobei Steckbaugruppen entweder direkt über Steckverbinder durch Zustammenstecken oder über zwischengesteckte Flachbandleitungen als Busabschnitte hintereinanderschaltbar sind. Die Busabschnitte des bekannten Systems sind Teile eines mehradrigen Bussystems, das Daten- und Adressenleitungen enthält. Solche Bussysteme mit Daten- und Adressenleitungen sind außerdem aus der Druckschrift Elektroniker, Nr. 5, 1977, Seiten EL7 bis EL15 bekannt.

Den einzelnen Steckbaugruppen sowohl bekannter Systeme als auch der erfindungsgemäßen Einrichtung sind logische Baugruppenadressen zugeordnet, mit deren Hilfe die jeweilige Steckbaugruppe im Rahmen einer Datenübertragung gezielt angesprochen werden kann. Im Gegensatz zur außerdem bekannten Platz-Adressierung, bei der die individuelle Baugruppenadresse durch den Steckplatz festgelegt ist, kann bei der logischen Adressierung die Steckbaugruppe grundsätzlich an einen beliebigen Ort eines oder mehrerer Baugruppenträger eines Systems eingesteckt werden.

Fig. 3 zeigt die aus der DE-OS bekannte Anordnung um deutlich zu machen, daß bei dem bekannten System alle Leitungen des Bussystems bzw. der Busabschnitte 5, lediglich durch Steckverbinder 8 unterbrochen, durch die einzelnen Steckbaugruppen 1 geführt sind, so daß auf allen Busabschnitten 5 die gleiche Adresseninformation vorhanden ist. Verarbeitungseinrichtungen 6 in den Steckbaugruppen 1 sind jeweils direkt mit allen Leitungen des Bussystems verbunden.

Aus Patent Abstracts of Japan E 1076 June 11, 1991, Vol. 15, Nr. 229 ist unter Bezugnahme auf die Druckschrift JP 3-65 836 (A) eine elektronische Einrichtung beschrieben, bei der mehrere Teilnehmer 3a bis 3n an einem LAN (local area network) angeschlossen sind. Die Teilnehmer können von einer Zentrale aus mit ihrer Adresse aufgerufen werden. Nach einem Aufruf antworten die Teilnehmer. Die Zentrale soll es selbsttätig erkennen, wenn die Einrichtung um einen Teilnehmer 3_n+1 erweitert wurde. Zu diesem Zweck sendet sie jeweils beim Aufruf nicht nur die Adressen der ihr bekannten Teilnehmer 3a bis 3n, sondern auf Verdacht eine weitere Adresse 3_n+1. Wenn sich daraufhin ein neu hinzukommender Teilnehmer 3_n+1 meldet, registriert die Zentrale den neuen Teilnehmer als bekannten Teilnehmer. Eine neue Teilnehmeradresse wird in der Zentrale gebildet durch Erhöhung des bisher höchsten vorkommenden Adressenwertes um den Wert 1. Dem Abstract ist nicht zu entnehmen, auf welche Weise oder mit welchen Mitteln in der Teilnehmer-Baugruppe deren Adresse eingestellt ist.

Auch die DE-OS 36 12 034 enthält keine Angaben darüber, wie die Steckbaugruppenadressen der einzelnen Baugruppen einstellbar sind. Dem Fachmann ist jedoch die Möglichkeit bekannt, Steckbaugruppenadressen mit Hilfe von auf den Steckbaugruppen angeordneten Codierschaltern einzustellen. Bei einer Baugruppenadressierung mit Codierschaltern oder auf andere Weise eingestellten Baugruppenadressen besteht allerdings die Möglichkeit, daß versehentlich eine falsche Adresse eingestellt wird. Die jeweils benutzte Baugruppenadresse muß dokumentiert werden und bei Austausch einer Steckbaugruppe muß auf richtige Adressierung geachtet werden. Außerdem haben Codierschalter einen relativ hohen Preis.

Sowohl aus der DE 36 40 671 A1, als auch aus der DE 36 36 511 A1 sind Einrichtungen mit Mitteln zur Adressierung von Baugruppen bekannt. Die Baugruppen sind über Busabschnitte verbunden jeweils in einer Kette angeordnet. Die Baugruppenadresse ist bei allen Baugruppen einheitlich, vorzugsweise Null. Um trotzdem gezielt Daten zu einer bestimmten Baugruppe senden zu können, werden die Daten zusammen mit einer Zieladresse gesendet, z. B. einer Adresse 3, die beim Durchlauf durch die hintereinandergeschalteten Baugruppen jeweils, z. B. durch jeweilige Subtraktion des Wertes 1 verändert, bis der Wert Null in der anzusprechenden dritten Baugruppe erreicht ist. Da die Zieladresse bei jeder Datenübertragung mehrmals umgerechnet werden muß, ergeben sich erhebliche Laufzeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektonische Einrichtung mit Baugruppen anzugeben, die Mittel zur vereinfachten Einstellung von Baugruppenadressen aufweist.

Diese Aufgabe wird - ausgehend von der DE 36 36 511 A1 - bei einer elektronischen Einrichtung nach dem Oberbegriffdes Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß die Zuordnung von Baugruppenadressen sowohl bei der Inbetriebnahme als auch bei einem Baugruppenaustausch selbsttätig erfolgt, so daß fehlerhafte Adresseneinstellungen ausgeschlossen sind. Der Realisierungsaufwand ist deutlich geringer als z. B. bei Anordnung eines Codierschalters, da Schaltkreise zur Berechnung einer Adresse preisgünstig sind.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden statische Signale zur Übertragung von Adresseninformationen benutzt. Grundsätzlich könnte zwar eine Adresseninformati on auch dynamisch, also durch codierte Impulse von einer Steckbaugruppe an eine nachfolgende Steckbaugruppe wei tergegeben werden. Eine solche Einrichtung könnte mit geringem Aufwand in einem seriellen Bussystem realisiert werden. Sie hat jedoch den Nachteil, daß sie empfindlich ist gegen Störimpulse, so daß unbemerkt falsche Adressen gebildet werden könnten. Dagegen arbeitet die erfin dungsgemäße Einrichtung, die statische Signale benutzt, sehr störungssicher und die erforderlichen Adressenlei tungen können bei geeigneter Anordnung zusätzlich zur Schirmung von Datenleitungen benutzt werden.

Eine ausführliche Beschreibung der Erfindung erfolgt anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispiels. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung mit Adres senbus und Datenbus,

Fig. 2 eine Ausgestaltung der Einrichtung nach Fig. 1, bei der Adressenleitungen über Kondensato ren mit Masse verbunden sind,

Fig. 3 eine Busanordnung nach dem Stand der Technik.

Fig. 1 zeigt Steckbaugruppen 1 _n und 1_n+1 einer hinter einander geschalteten Reihe von Steckbaugruppen 1. Die Steckbaugruppen 1 gehören zu einer elektronischen Ein richtung, z. B. einer speicherprogrammierten Steuerung. Die Steckbaugruppen 1 sind über Busabschnitte 5, z. B. 5_n und 5_n+1 hintereinandergeschaltet. Die Busabschnitte 5 können durch mehradrige Flachbandkabel oder einfach durch Steckverbinder realisiert sein, mit denen die Steckbaugruppen 1 verbunden werden können.

Die Busabschnitte 5 enthalten Adressenleitungen 3 und Datenleitungen 4, die zwei voneinander unabhängige Bus systeme bilden. Die Datenleitungen 4 gehören zu einem Bussystem, das hier nicht weiter betrachtet wird und das sowohl zur Übertragung von Adressensignalen, Nutzdaten und Steuersignalen dienen kann. Die Adressensignale kön nen sowohl Baugruppenadressen wie auch Adressen eines bestimmten Ortes auf einer Baugruppe bedeuten, z. B. zur Quellen- oder Zieladressierung von Daten.

Die Adressenleitungen 3 sind dagegen allein zur automa tischen Bildung von Baugruppenadressen vorhanden, wenn man von der möglichen Schirmwirkung absieht. Jeder Bus abschnitt enthält eine andere Adresseninformation, die durch statische Signale in codierter Form auf den Adres senleitungen 3 dargestellt ist.

Über einen z. B. als Stecker ausgeführten Eingang E der Steckbaugruppe 1, z. B. 1 _n+1, ist mit den Adressenleitun gen 3 einer logischen Schaltung 2 eine eingangsseitige Steckbaugruppenadresse A_E zugeführt. Als logische Schal tung 2 kann z. B. ein Volladdierer benutzt werden, der einen als eingangsseitige Steckbaugruppenadresse A_E ein gegebenen Zählwert um die Zahl 1 erhöht und den neuen Wert als ausgangsseitige Steckbaugruppenadresse A_A auf Adressenleitungen 3 des folgenden Busabschnitts, z. B. 5 _n+1 ausgibt. Die ausgangsseitige Steckbaugruppenadresse A_A der Steckbaugruppe 1 _n ist zugleich die eingangsseiti ge Steckbaugruppenadresse A_E der folgenden Steckbaugrup pe 1 _n+1.

Innerhalb der Steckbaugruppen 1 ist eine Verarbeitungs einrichtung 6 vorhanden, die sowohl mit den Datenleitun gen 4 des Bussystems als auch mit der logischen Schal tung 2 verbunden ist. Die logische Schaltung 2 liefert der Verarbeitungseinrichtung 6 die steckbaugruppeneigene Steckbaugruppenadresse. Als eigene Adresse kann im Sy stem entweder jeweils die eingangsseitige Steckbaugrup penadresse A_E oder die ausgangsseitige Steckbaugruppen adresse A_A verwendet werden.

Die erste Steckbaugruppe einer Baugruppenreihe stellt in sofern eine Ausnahme dar, als ihr keine Adresseninforma tion aus einer vorangehenden Baugruppe zugeführt wird, sondern eine Adresse fest vorgegeben wird.

Störempfindliche Datenleitungen des Bussystems können zwischen Adressenleitungen angeordnet sein, wobei dann die Adressenleitungen mit Hilfe von Kondensatoren mit Masse verbunden werden, wodurch eine Schirmwirkung er zielt wird.

Eine solche Anordnung ist in Fig. 2 schematisch darge stellt, wobei die Adressenleitungen 3 über Kondensatoren 7 mit Masse verbunden sind.

Claims

1. Elektronische Einrichtung mit Steckbaugruppen (1),

a) die durch Busabschnitte (5) mit Adressenleitungen (3) verbunden in einer Kette hintereinander angeordnet sind,
b) die außerdem durch Datenleitungen (4) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
c) jede Steckbaugruppe (1) eine andere Steckbaugruppen adresse (A_A) hat, wobei in der an erster Stelle angeordnete Steckbaugruppe (1) eine ihr zugeordnete Steckbaugruppenadresse fest eingestellt ist, die sie über einen ersten Busabschnitt (5) an die zweite Steckbaugruppe (1) weitergibt,
d) die weiteren Steckbaugruppen (1) Mittel (2) enthalten, mit deren Hilfe auf der Grundlage einer eingangsseitigen Steckbaugruppen (A_E), die von der davorliegenden Steckbaugruppen (1) über einen Busabschnitt (5) geliefert wird, eine ausgangsseitige Steckbaugruppenadresse (A_A) gebildet wird, die zugleich die eigene Steckbaugruppenadresse ist, und wobei
e) die Baugruppenadressen-Information auf den Busabschnitten (5) mit statischen, also andauernd gleichbleibenden Signalen dargestellt sind.

2. Elektronische Einrichtung nach Annspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel (2) zur Bildung der ausgangsseitigen Steckbaugruppenadresse (A_A) eine logische Schaltung vorhanden ist.

3. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel (2) zur Bildung der ausgangsseitigen Steckbaugruppenadresse (A_A) ein Voll-Addierer vorhanden ist.

4. Elektronische Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Adressenleitungen (3) des Bussystems außerdem zur Abschirmung von Datenleitungen (4), z. B. von Schreib-/Lese-Leitungen genutzt sind, wobei die zur Abschirmung genutzten Adressenleitungen (3) über Kondensatoren (7) mit Masse verbunden sind.

5. Elektronische Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Busleitungen (3, 4) innerhalb der Steckbaugruppen (1) an Steckverbindern enden, welche so angeordnet sind, das beim Einstecken der Steckbaugruppen (1) in einen Baugruppenträger ein Kontakt zwischen den Steckverbindern von nebeneinander angeordneten Steckbaugruppen (z. B. 1 _n und 1 _n+1) hergestellt wird.