DE4221410A1 - Adressierung MultiNet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bussystem, bestehend aus Barcodelesegeräten, die über Busleitungen mit wenigstens einer den Barcodelesegeräten übergeordneten Steuereinheit verbunden sind, die die Barcodelesegeräte unter einer Adresse zum gegenseitigen Austausch von Daten zyklisch mit Steuerbefehlen abfragt, wobei jedes Barcodelesegerät eine Steckereinheit mit Anschlußpins zum Anschluß der Busleitungen aufweist.

Über ein Bussystem vernetzte Barcodelesegeräte werden in der Praxis vorwie­ gend im Bereich komplexer industrieller Anlagen eingesetzt. Ein typischer An­ wendungsfall sind Förderbandanlagen, auf denen mit Strichcodes gekennzeichne­ te Gegenstände transportiert werden, wobei die Strichcodes an verschiedenen Po­ sitionen des Förderbands von einem Barcodelesegerät gelesen werden. Für eine zentrale Steuerung der Anlage werden die bei den Lesevorgängen der Barcodele­ segeräte anfallenden Daten an die übergeordnete Steuereinheit weitergegeben. Als Steuereinheit kann beispielsweise auch ein Barcodelesegerät verwendet wer­ den.

Beim Anschluß des Barcodelesegeräts an das Bussystem wird dem Barcodelese­ gerät eine Adresse zugewiesen. Unter dieser Adresse kann das Barcodelesegerät von der Steuereinheit identifiziert und gezielt angesprochen werden. Da die Bar­ codelesegeräte üblicherweise mit einer eigenen Steuerungssoftware ausgestattet sind, wird die Adresse vorzugsweise am Barcodelesegerät über diese Steuerungs­ software eingegeben.

Typischerweise weist das Barcodelesegerät eine Bedieneroberfläche zum Einstel­ len seiner Systemparameter auf. In diesem Fall kann die Adresse über diese Be­ dieneroberfläche eingegeben werden. Nachteilig ist hierbei, daß die Adressierung der Barcodelesegeräte von einer Person durchgeführt werden muß. Dies ist zum einen zeitaufwendig, zum anderen können durch fehlerhafte Eingaben von Ad­ ressen Fehlfunktionen im Bussystem verursacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach handhabbare und fehler­ sichere Vorrichtung zur Adreßvergabe für an einem Bussystem angeschlossene Barcodelesegeräte auszubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Adresse des Bar­ codelesegerätes im Bussystem durch eine Anzahl von Anschlußpins der Stecker­ einheit festgelegt ist.

Die wesentlichen Vorteile dieser Anordnung bestehen darin, daß die Adresse in der Steckereinheit des Barcodelesegerätes störfest kodiert ist, und daß beim An­ schluß des Barcodelesesystems an das Bussystem die Adresse unmittelbar zur Übertragung in die Steuersoftware des Barcodelesegeräts zur Verfügung steht. Diese Art der Adressierung erfordert keinerlei Personal- oder Zeitaufwand.

Um eine größtmögliche Flexibilität zu erreichen, kann die Adressierung sowohl über die Steckereinheit als auch über die Steuerungssoftware des Barcodelese­ geräts parallel durchgeführt werden.

Zweckmäßigerweise werden die über die verschiedenen Vorgehensweisen verge­ benen Adressen mit jeweils verschiedenen Prioritäten versehen, so daß bei einer doppelt vorgenommenen Adressierung lediglich die Adresse mit der höheren Pri­ orität verwendet wird. Auf diese Weise können Fehladressierungen vermieden werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine bestimmte Anzahl n der An­ schlußpins als Adreßpins zur Kodierung des Wertebereichs der zu vergebenden Adressen ausgebildet.

Der erste Adreßpin kodiert die Zahl 2°, der zweite Adreßpin die Zahl 2¹ usw. bis zum n-ten Adreßpin, der die Zahl 2^n-1 kodiert. Mit diesen Adreßpins kann ein Wertebereich von insgesamt 2ⁿ verschiedenen Adreßwerten abgedeckt werden. Zur Auswahl einer bestimmten Adresse aus diesem Wertebereich weist die Steckereinheit eine bestimmte Anzahl m von als Massepins ausgebildeten An­ schlußpins auf. Diese Massepins werden mit den zur Darstellung des Zahlenwer­ tes der Adresse notwendigen Adreßpins leitend verbunden.

So sind beispielsweise zur Darstellung der Adresse mit dem Dezimalwert 9 die Adreßpins für die Zahlen 2° und 2³ mit einem Massepin leitend verbunden.

In einer vorteilhaften Ausbildungsform sind an der Steckereinheit jeweils fünf Adreß- und Massepins vorgesehen. Damit können bis zu 32 Barcodelesegeräte an ein Bussystem angeschlossen werden, was auch für komplexe Anwendungs­ fälle ausreichend ist. Die Anzahl der Massepins ist zweckmäßigerweise gleich der Anzahl der Adreßpins, so daß zu jedem Massepin maximal eine leitende Verbindung geführt ist. Eine mechanisch schwierig zu realisierende und zudem störanfällige Mehrfachbelegung eines Massepins wird dadurch vermieden.

Zweckmäßigerweise sind die Adreßpins über Zuleitungen mit einer Rechnerein­ heit verbunden. Die Zuleitungen können direkt an Eingänge der Rechnereinheit angeschlossen sein. In diesem Fall werden die Informationen aus den Zuleitun­ gen parallel in die Rechnereinheit eingelesen. In einer vorteilhaften Ausfüh­ rungsform sind die Zuleitungen an einen Parallel-Seriell-Wandler angeschlossen, so daß die Informationen aus den Zuleitungen über einen Eingang an der Rechnereinheit seriell eingelesen werden können. Diese Ausbildungsform ist dann zweckmäßig, wenn nur eine begrenzte Zahl an Eingängen an der Rechner­ einheit zur Adreßvergabe zur Verfügung steht.

An jede der Zuleitungen der Adreßpins ist ein Pull-up-Widerstand angeschlos­ sen, so daß die Zuleitungen, falls der zugehörige Adreßpin nicht mit einem Mas­ sepin leitend verbunden ist, auf einen definierten Spannungswert liegt. Dieser Spannungswert definiert den high-Pegel der Zuleitung. Der low-Pegel der Zulei­ tung ist dadurch definiert, daß der zugehörige Adreßpin mit einem Massepin leitend verbunden ist. Die Auswertung der Pegelzustände der Zuleitungen erfolgt in der Rechnereinheit. Dort werden alle Adreßpins, deren Zuleitungen auf dem low-Pegel liegen, registriert und die Zahlenwerte, die durch diese Adreßpins kodiert sind, zum Wert der Adresse addiert.

Da der Adreßwert über die Adreßpins störsicher kodiert ist, ist eine nichtflüchti­ ge Speicherung des Adreßwertes in der Rechnereinheit im allgemeinen nicht not­ wendig. Die an den Eingängen der Rechnereinheit anliegenden Zahlenwerte, die den Adreßwert bilden, können direkt in den Arbeitsspeicher der Rechnereinheit übernommen werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steckereinheit als DSUB- Steckereinheit ausgebildet. Derartige Steckereinheiten werden üblicherweise bei Vernetzungen von Rechnereinheiten eingesetzt und stehen daher in großen Stückzahlen kostengünstig zur Verfügung. Die Verbindungen zwischen Masse- und Adreßpins werden vorzugsweise über Lötverbindungen hergestellt.

Die Lötverbindungen befinden sich zweckmäßigerweise im Innern der Stecker­ einheit, so daß die Anschlußfläche der Steckereinheit nicht beeinträchtigt wird und so der Anschluß des Gegenstücks der Steckereinheit nicht behindert wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist auf die DSUB-Steckereinheit des Barcodelesegeräts ein Adapter aufgesetzt, die zusammen die Steckereinheit bilden, wobei der Adapter jeweils eine DSUB-Steckereinheit und eine Klemmlei­ ste aufweist. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß das freie Ende des Adapters von einer Klemmleiste gebildet ist, an der die Verbindungen zwischen Massepins und Adreßpins durch Einklemmen von Drahtstücken oder dergl. in die Klemmen der Klemmleisten bewerkstelligt werden können. Diese Verbindun­ gen können einfach und schnell hergestellt und wieder gelöst werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im nachstehenden anhand der Zeichnun­ gen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Ein Blockschaltbild des Bussystems.

Fig. 2 Ein Blockschaltbild des Steckers am Barcodelesegerät.

In Fig. 1 ist ein Bussystem 1 mit einer Steuereinheit 2 und zwei Barcodelesege­ räten 3 dargestellt. Eine Busleitung 4 verbindet die Steuereinheit 2 mit den Bar­ codelesegeräten 3. Anstelle von Barcodelesegeräten 3 können ebenso andere Sensoren oder auch Aktuatoren an das Bussystem 1 angeschlossen sein.

Das Bussystem 1 weist einen linearen Aufbau auf. Die Busleitung 4 verbindet die Steuereinheit 2 mit dem ersten Barcodelesegerät 3. Von dort wird die Buslei­ tung 4 jeweils zum nächsten Barcodelesegerät 3 weitergeführt und am Ausgang des letzten am Bussystem 1 angeschlossenen Barcodelesegeräts 3 mit einem Ab­ schlußwiderstand 50 abgeschlossen.

Die Steuereinheit 2 ist vorzugsweise als Controller ausgebildet und kann als Einschubkarte in ein nicht in den Zeichnungen dargestelltes übergeordnetes Rechnersystem, beispielsweise einen Personalcomputer, eine Steuerung oder dergleichen, integriert sein. Von der Steuereinheit 2 werden alle Busfunktionen zentral gesteuert. Sie ruft alle am Bussystem 1 angeschlossenen Barcodelesege­ räte 3 unter einer Adresse zyklisch auf und erhält nach jedem Aufruf von dem jeweiligen Barcodelesegerät 3 eine Rückantwort. Über diese Aufrufe werden Da­ ten zwischen der Steuereinheit 2 und den Barcodelesegeräten 3 ausgetauscht. Die Kommunikation über die Busleitung 4 zwischen der Steuereinheit 2 und den Barcodelesegeräten 3 erfolgt vorzugsweise über ein RS 485-Schnittstellenproto­ koll, während die Kommunikation zwischen der Steuereinheit 2 und dem Rech­ nersystem zweckmäßigerweise über eine RS 232-Schnittstelle erfolgt.

Die in Fig. 1 dargestellte Busleitung 4 umfaßt zwei Signalleitungen 5 und eine Masseleitung 6. Die Steckereinheit 7 am Barcodelesegerät 3 weist vorzugsweise vier Anschlußpins 8-11 für die Signalleitungen 5 und einen Anschlußpin 12 für die Masseleitung 6 auf.

Die Steckereinheiten 7 der Barcodelesegeräte 3 sind in Fig. 1 zur Veranschauli­ chung lediglich schematisch dargestellt, wobei nur ein Teil der Anschluß- 13, 14 und Massepins 18 dargestellt ist.

Durch den linearen Aufbau des Bussystems 1 ist ein Barcodelesegerät 3 über die Busleitungen 4 maximal mit zwei weiteren Barcodelesegeräten 3 verbunden. Demnach stehen jeweils zwei Anschlußpins 8-11 zum Anschluß der Signallei­ tungen 5 an die benachbarten Barcodelesegeräte 3 zur Verfügung, während die beiden Masseleitungen 6 von den benachbarten Barcodelesegeräten 3 auf einen gemeinsamen Anschlußpin 12 der Steckereinheit 7 geführt sind. Am Ausgang des letzten am Bussytem 1 angeschlossenen Barcodelesegeräts 3 werden die bei­ den Signalleitungen 5 der Busleitungen zum Abschlußwiderstand 50 geführt. Die Anschlußpins 10, 11, 12 für die Busleitungen sind zu Kontrollzwecken über Zuleitungen 23 mit der Rechnereinheit 24 des Barcodelesegerätes 3 verbunden.

Die in den Zeichnungen dargestellten Steckereinheiten 7 weisen fünfzehn An­ schlußpins 8-22 auf, wobei insgesamt fünf Anschlußpins 8-12 zum Anschluß der Busleitungen 4 und zehn Anschlußpins 13-22 zur Kodierung der Adresse des Barcodelesegerätes 3 verwendet werden. Dabei sind fünf Anschlußpins 13-17 einer Steckereinheit 7 als Adreßpins ausgebildet, wodurch der Wertebereich der zu vergebenden Adressen kodiert wird. Der erste Adreßpin 13 kodiert die Zahl 2°, der zweite Adreßpin 14 die Zahl 2¹ bis zum fünften Adreßpin 17, der die Zahl 2⁴ kodiert, so daß im Ergebnis ein Wertebereich von 2⁵ Adressen zur Ver­ fügung steht.

Zur Auswahl einer bestimmten Adresse aus dem Wertebereich von 32 zu verge­ benden Adressen sind an der Steckereinheit 7 fünf Anschlußpins 18-22 als Mas­ sepins ausgebildet, die mit den zur Darstellung des Adreßwerts notwendigen Adreßpins 13-17 über eine leitende Verbindung 40 verbunden werden können.

Zur Auswertung der aktuellen Adreßwerte sind die Adreßpins 13-17 über Zulei­ tungen 25 an die Rechnereinheit 24 des Barcodelesegerätes 3 angeschlossen. Dabei ist an jeder Zuleitung ein Pull-up-Widerstand 26 angeschlossen, der die Zuleitung eines Adreßpins 13-17 auf einem definierten Spannungswert (High-Pe­ gel) hält, solange die Adreßpins 13-17 nicht mit einem der Massepins 18-22 verbunden sind. Ist einer der Adreßpins 13-17 mit einem der Massepins 18-22 verbunden, so liegt die Zuleitung 25 auf einem Low-Pegel. Die Auswertung der Low- und High-Pegel der Zuleitungen 25 erfolgt derart, daß die Zahlenwerte, die den mit Massepins 18-22 leitend verbundenen Adreßpins 13-17 zugeordnet sind, zum aktuellen Wert der Adresse des Barcodelesegerätes 3 addiert werden.

Dies bedeutet, daß nur die auf dem Low-Pegel liegenden Adreßpins 13-17 zur Bildung der Adresse herangezogen werden. In Fig. 2 ist beispielsweise nur der Adreßpin 13 mit dem Massepin 18 verbunden. Dieser Kodierung entspricht der Adreßwert 1.

Die Rechnereinheit 24, die vorzugsweise als Mikroprozessor ausgebildet ist, weist zweckmäßigerweise eine Anzahl von Eingängen 27 auf, an die die Zulei­ tungen 25 der Adreßpins 13-17 direkt angeschlossen sein können. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Rechnereinheit 24 ein Parallel-Seriell- Wandler 28 vorgeschaltet, auf dessen Eingänge 29 die Zuleitungen 25 der Adreßpins 13-17 geführt sind. Die Informationen aus diesen Zuleitungen 25 wer­ den im Parallel-Seriell-Wandler 28 in eine serielle Signalfolge umgewandelt und über einen Ausgang 29′ des Parallel-Seriell-Wandlers 28 in die Rechnereinheit 24 eingespeist. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß ein Eingang 27 an der Rechnereinheit 24 zum Einlesen der Informationen aus den Zuleitungen 25 ausreicht.

Die Steckereinheit 7 kann als am Barcodelesegerät 3 ortsfest installierte DSUB- Steckereinheit ausgebildet sein. In diesem Fall werden die leitenden Verbin­ dungen 40 zwischen Massepins 18-22 und Adreßpins 13-17 als Lötverbindungen hergestellt. Dabei werden die Lötverbindungen zweckmäßigerweise im Innern der Steckereinheit 7 installiert, so daß deren Anschlußflächen 30, die in Form einer DSUB-Buchse oder eines DSUB-Steckers ausgebildet sein können, durch die Lötverbindungen nicht verändert werden. Dadurch ist gewährleistet, daß die Lötverbindungen den Anschluß 31 der Busleitung 4, der als DSUB-Stecker oder eine DSUB-Buchse ausgebildet ist, mechanisch nicht behindern.

Zweckmäßigerweise kann auf die DSUB-Steckereinheit des Barcodelesegerätes 3 ein in den Zeichnungen nicht dargestellter Adapter mit zwei Anschlußflächen aufgesetzt sein. Eine Anschlußfläche ist als DSUB-Steckereinheit ausgebildet, die passend zur DSUB-Steckereinheit des Barcodelesegerätes 3 ist.

Je nachdem, ob die DSUB-Steckereinheit des Barcodelesegerätes 3 als Buchse oder Stecker ausgebildet ist, ist die DSUB-Steckereinheit des Adapters als Stecker oder Buchse ausgebildet. Die zweite Anschlußfläche des Adapters ist zweckmäßigerweise als Klemmleiste ausgebildet. Die Signal- 5 und Masseleitun­ gen 6 der Busleitungen 4 werden an den Klemmen der Klemmleiste befestigt.

An den Klemmen für die Adreßpins 13-17 und Massepins 18-22 können auf ein­ fache Weise zusätzlich Verbindungsstücke zwischen jeweils einem der Adreß­ pins 13-17 und einem der Massepins 18-22 angeordnet werden. Die Verbin­ dungsstücke können beispielsweise Drahtstücke sein, die jederzeit wieder aus der Klemmleiste gelöst werden können.

Claims (8)

1. Bussystem, bestehend aus Barcodelesegeräten, die über Busleitungen mit wenigstens einer den Barcodelesegeräten übergeordneten Steuereinheit ver­ bunden sind, die die Barcodelesegeräte unter einer Adresse zum gegenseiti­ gen Austausch von Daten zyklisch mit Steuerbefehlen abfragt, wobei jedes Barcodelesegerät eine Steckereinheit mit Anschlußpins zum Anschluß der Busleitungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Adresse des Bar­ codelesegerätes (3) im Bussystem (1) durch eine Anzahl von Anschlußpins (13-22) der Steckereinheit (7) festgelegt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Anzahl n der Anschlußpins (13-22) als Adreßpins (13-17) zur Kodierung des Wertebereichs der zu vergebenden Adressen ausgebildet ist, wobei der Wer­ tebereich 2ⁿ verschiedene Adressen umfaßt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Anzahl m der Anschlußpins (13-22) als Massepins (18- 22) ausgebildet ist, und daß zur Auswahl der Adresse des Barcodelesegeräts (3) die dem Zahlenwert der Adresse entsprechenden Adreßpins (13-17) über eine leitende Verbindung zu einem der Massepins (18-22) aktiviert sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Steckereinheit fünf Adreßpins (13-17) und fünf Massepins (18-22) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Adresspins (13-17) über Zuleitungen (25) mit einer Rechnereinheit (24) verbunden sind, wobei an die Zuleitungen (25) der Adreßpins (13-17) jeweils ein Pull-up-Widerstand (26) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Adreßpins (13-17) über einen Parallel-Seriell-Wandler (28) an die Rechnereinheit (24) angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckereinheit (7) als DSUB Steckereinheit ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die DSUB- Steckereinheit des Barcodelesegeräts (3) ein Adapter aufgesetzt ist, die zu­ sammen die Steckereinheit (7) bilden, wobei der Adapter jeweils eine DSUB- Steckereinheit und eine Klemmleiste aufweist.