LU93231B1

LU93231B1 - Communication system for current-modulated data transmission via a current loop

Info

Publication number: LU93231B1
Application number: LU93231A
Authority: LU
Inventors: Viktor Oster; Henry Peter; Klaus-Peter Säck; Jürgen Teutenberg
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co Kg Intellectual Property Licenses & Standards
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2018-04-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem (10) zur strommodulierten Übertragung von Daten über eine Stromschleife (140), an die eine Mastereinrichtung (20) und wenigstens eine Slaveeinrichtung (150i, 150n) eingeschleift ist. Die wenigstens eine Slaveeinrichtung (150i, 150n) weist eine von einer Auswerte- und Steuereinrichtung (160i, 160n) ansteuerbare Schalteinrichtung (250i, 250n) auf, welche dazu ausgebildet ist, im geschlossenen Zustand eine Stromschleife (140) kurzuschließen, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (160i, 160n) dazu ausgebildet ist, die Schalteinrichtung (250i, 250n) während einer Systemkonfigurations-Erkennungsphase vorübergehend zu schließen und anschließend wieder zu öffnen. Eine Auswerte- und Steuereinheit (60) der Mastereinrichtung (20) ist dazu ausgebildet, ein Einschleifen der wenigstens einen Slaveeinrichtung (150i, 150n) in die Stromschleife (140) zu erkennen.The invention relates to a communication system (10) for the current-modulated transmission of data via a current loop (140), to which a master device (20) and at least one slave device (150i, 150n) are looped. The at least one slave device (150i, 150n) has a switching device (250i, 250n) which can be controlled by an evaluation and control device (160i, 160n) and which is designed to short-circuit a current loop (140) in the closed state, the evaluation device and control unit (160i, 160n) is adapted to temporarily close and then reopen the switching means (250i, 250n) during a system configuration detection phase. An evaluation and control unit (60) of the master device (20) is designed to detect a looping of the at least one slave device (150i, 150n) into the current loop (140).

Description

Kommunikationssystem zur strommodulierten Datenübertragung über eine StromschleifeCommunication system for current-modulated data transmission via a current loop

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem zur strommodulierten Übertragung von Daten zwischen einer Mastereinrichtung und wenigstens einer Slaveeinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung eine Mastereinrichtung und eine Slaveeinrichtung zur Verwendung in einem solchen Kommunikationssystem sowie ein Verfahren zum automatischen Erkennen der Konfiguration eines solchen Kommunikationssystems.The invention relates to a communication system for the current-modulated transmission of data between a master device and at least one slave device. Furthermore, the invention relates to a master device and a slave device for use in such a communication system and to a method for automatically recognizing the configuration of such a communication system.

Bekannt ist, in der Automatisierungstechnik Kommunikationssysteme einzusetzen, welche beispielsweise eine zentrale Steuerung und mehrere E/A-Geräte aufweisen, die über ein Übertragungsmedium miteinander verbunden sind, um Daten untereinander austauschen zu kônnen.It is known to use in automation technology communication systems, for example, have a central controller and a plurality of I / O devices, which are connected to each other via a transmission medium to exchange data with each other.

Ein Kommunikationssystem, das in einem Kraftfahrzeug impiementiert ist, ist aus der EP 0 836 967 B1 bekannt. Das Kommunikationssystem weist eine Zentraleinheit und mehrere Steuermodule auf, die mittels eines Bussystems verbunden sind, um digitale Daten austauschen zu kônnen. Das Bussystem ist als einadriges System ausgebildet, welches sowohl der Versorgung der Steuermodule mit elektrischer Betriebsenergie als auch der Übertragung der digitalen Daten dient. Die Übertragung der digitalen Daten von der Zentraleinheit zu den Steuermodulen erfolgt durch Spannungsmodulation einer Gleichspannung, wâhrend die Aussendung von Datensignalen von den Steuermodulen zur Zentraleinheit durch Modulation eines Gesamtverbraucherstroms erfolgt.A communication system which is implemented in a motor vehicle is known from EP 0 836 967 B1. The communication system comprises a central processing unit and a plurality of control modules connected by a bus system for exchanging digital data. The bus system is designed as a single-core system, which serves both the supply of the control modules with electrical operating energy and the transmission of the digital data. The transmission of the digital data from the central unit to the control modules takes place by voltage modulation of a DC voltage, while the transmission of data signals from the control modules to the central unit is effected by modulation of a total consumer current.

Ein Kommunikationssystem gemäß dem Master-Slave-Prinzip, welches in einem Kraftfahrzeug-lnsassenschutzsystem impiementiert ist, ist ferner aus der EP 1 180 278 B1 bekannt. Hierbei ist eine übergeordnete Steuereinheit über einen gemeinsamen Datenbus mit Funktionseinheiten verbunden. Die übergeordnete Steuereinheit überträgt Datenworte in Form eines unipolaren Spannungssignals, dessen Pegelzustände zwischen höherem und tieferem Spannungswert wechseln, über den Datenbus zu den Funktionseinheiten. An dem Datenbus liegt somit stets eine Spannung an, so dass die Funktionseinheiten eine Rückmeldung in Form vonA communication system according to the master-slave principle, which is implemented in a motor vehicle occupant protection system, is also known from EP 1 180 278 B1. Here, a higher-level control unit is connected via a common data bus with functional units. The higher-level control unit transmits data words in the form of a unipolar voltage signal whose level states change between higher and lower voltage values via the data bus to the functional units. Thus, a voltage is always applied to the data bus so that the functional units receive feedback in the form of

Stromimpulsen durch eine entsprechende Impedanzbelastung an die übergeordnete Steuereinheit schicken kônnen.Current pulses can be sent by a corresponding impedance load to the higher-level control unit.

In der DE 10 2015 111 112.8, die eine ältere Patentanmeldung nach §3(2) S.1 Nr. 1 PatG ist, wird ein Datenübertragungssystem zur strommodulierten Übertragung von Daten zwischen einer Mastereinrichtung und wenigstens einer Slaveeinrichtung, welche über eine Stromschleife miteinander verbunden sind, beschrieben.In DE 10 2015 111 112.8, which is an older patent application according to § 3 (2) p. 1 No. 1 PatG, a data transmission system for the current-modulated transmission of data between a master device and at least one slave device, which are connected to each other via a current loop , described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Datenübertragungssystem derart weiterzuentwickeln, dass eine Systemkonfiguration automatisch erkannt werden kann.The invention has for its object to further develop the known data transmission system such that a system configuration can be automatically detected.

Ausgangspunkt der Erfindung ist die ältere Patentanmeldung, gemäß der Daten mittels Modulation eines Ruhestroms über eine Stromschleife übertragen werden kônnen. Das Ruhestromprinzip besagt, dass in einem Ruhezustand, d.h. in einem fehlerfreien Betrieb des Datenübertragungssystems ständig ein vorbestimmter konstanter Ruhestrom durch den Stromkreis fließt. Ein geeignetes Einsatzgebiet für ein solches Kommunikationssystem kônnen industrielle, insbesondere sicherheitsgerichtete Automatisierungsanlagen sein.The starting point of the invention is the older patent application, according to which data can be transmitted by means of modulation of a quiescent current via a current loop. The closed-circuit principle states that in an idle state, i. in a fault-free operation of the data transmission system constantly a predetermined constant quiescent current flows through the circuit. A suitable field of use for such a communication system can be industrial, in particular safety-oriented, automation systems.

Ein Kerngedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Slaveeinrichtung mit einer weiteren von einer Auswerte- und Steuereinheit ansteuerbaren Schalteinrichtung auszustatten, welche wâhrend einer Systemkonfigurations-Erkennungsphase vorübergehend geschlossen wird und dadurch die Stromschleife kurzschließt und anschließend wieder geôffnet wird.A core idea of the invention can be seen in equipping a slave device with a further switching device which can be activated by an evaluation and control unit, which is temporarily closed during a system configuration detection phase and thereby short-circuits the current loop and subsequently reopens it.

Das oben genannte technische Problem wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und durch die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 15 bis 17 gelöst.The above-mentioned technical problem is solved by the features of claim 1 and by the features of the independent claims 15 to 17.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beiiiegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to some embodiments in conjunction with the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 das prinzipielle Blockschaltbild eines Kommunikationssystems mit einerFig. 1 is a schematic block diagram of a communication system with a

Mastereinrichtung und wenigstens zwei Slaveeinrichtungen,Master device and at least two slave devices,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer beispielhaften, redundant aufgebauten2 shows the block diagram of an exemplary, redundantly constructed

Slaveeinrichtung,Slave device,

Fig. 3 das Blockschaltbild einer weiteren beispielhaften, redundant aufgebauten Slaveeinrichtung,3 shows the block diagram of another exemplary, redundantly constructed slave device,

Fig. 4 das Blockschaltbild einer weiteren beispielhaften, redundant aufgebauten Slaveeinrichtung,4 shows the block diagram of another exemplary, redundantly constructed slave device,

Fig. 5 das Blockschaltbild einer beispielhaften, redundant aufgebauten5 shows the block diagram of an exemplary, redundantly constructed

Mastereinrichtung,Master device,

Fig. 6 das Blockschaltbild einer weiteren beispielhaften, redundant aufgebauten Mastereinrichtung,6 shows the block diagram of another exemplary, redundantly constructed master device,

Fig. 7 ein prinzipieller Schaltungsaufbau einer beispielhaften, in Fig. 1 gezeigten regelbaren Stromquelle,7 shows a basic circuit configuration of an exemplary controllable current source shown in FIG. 1,

Fig. 8a einen beispielhaften zeitliche Verlauf des geregelten Stroms der Stromquelle,8a an exemplary time profile of the regulated current of the power source,

Fig. 8b einen beispielhaften zeitlichen Verlauf des Ausgangsstroms der Stromquelle,8b an exemplary time profile of the output current of the current source,

Fig. 8c einen beispielhaften Logikzustand der Stromschleife,8c shows an exemplary logic state of the current loop,

Fig. 8d den zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung, undFig. 8d shows the time course of the output voltage, and

Fig. 9 das Blockschaltbild einer beispielhaften Slaveeinrichtung mit zwei9 shows the block diagram of an exemplary slave device with two

Optokopplern.Optocouplers.

Figur 1 zeigt ein beispielhaftes Kommunikationssystem 10, welches eine strommodulierte Übertragung von Daten von einer Mastereinrichtung 20 zu wenigstens einer Slaveeinrichtung 150-t, 150n und umgekehrt ermôglicht. Die Mastereinrichtung und die Slaveeinrichtungen werden nachfolgen auch kurz als Master bzw. Slave bezeichnet. Das Kommunikationssystem 10 kann beispielsweise Teil einer industriellen Automatisierungsanlage sein. Als Daten kônnen zum Beispiel Steuerdaten, wie zum Beispiel Zustandswechsel-Anforderungssignale oder Abschaltbefehle, Prozessdaten, Parametrierungsdaten, Diagnosedaten, Konfigurationsdaten und/oder sicherheitsrelevante Daten übertragen werden.Figure 1 shows an exemplary communication system 10 which allows for a stream-modulated transfer of data from a master device 20 to at least one slave device 150-t, 150n and vice versa. The master device and the slave devices are hereinafter also referred to as master or slave. The communication system 10 may be part of an industrial automation system, for example. For example, control data, such as state change request signals or shutdown commands, process data, parameterization data, diagnostic data, configuration data, and / or security-related data, may be transmitted as data.

Beispielhaft enthâlt das Kommunikationssystem 10 lediglich zwei in Serie an die Mastereinrichtung 20 angeschlossene Slaveeinrichtungen 1 50ί und 150n, wobei die Punkte zwischen den beiden Slaves 150d und 150n darauf hinweisen, dass auch mehr als zwei Slaves in Serie mit dem Master verbunden werden kônnen. Das beispielhafte Kommunikationssystem 10 ist somit als Master-Slave-System konzipiert.By way of example, the communication system 10 includes only two slave devices 1 50ί and 150n connected in series to the master device 20, the points between the two slaves 150d and 150n indicating that more than two slaves may be connected in series to the master. The exemplary communication system 10 is thus designed as a master-slave system.

Das Kommunikationssystem 10 weist eine Stromschleife 140 auf, an die die Mastereinrichtung 20 und die Slaveeinrichtungen 150i und 150n ähnlich einer Kette angeschlossen sind. Die Stromschleife 140 fungiert insbesondere als Datenbus.The communication system 10 has a current loop 140 to which the master device 20 and the slave devices 150i and 150n are connected like a chain. The current loop 140 acts in particular as a data bus.

Die Energieversorgung des Kommunikationssystems 10 und insbesondere der Master-und Slaveeinrichtungen kann über die Stromschleife oder vorzugsweise über mehrere separate Energieversorgungseinrichtungen, die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung sind, erfolgen. Vorzugsweise verfügen der Master 20 und die Slaves 150! und 150n jeweils über eine eigene Spannungsversorgung. Beispielsweise weist die Mastereinrichtung 20 Anschlüsse 90, 230 und 231 auf, an welche eine externe Energieversorgungsquelle zur Spannungsversorgung der Mastereinrichtung 20 angeschlossen werden kann. In ähnlicher Weise kônnen an Anschlüsse 220-, und 220n der Slaveeinrichtung 150t bzw. 150n jeweils eine Energieversorgungsquelle zur Spannungsversorgung der jeweiligen Slaveeinrichtung angeschlossen werden.The power supply of the communication system 10 and in particular of the master and slave devices can take place via the current loop or preferably via a plurality of separate power supply devices, which are not the subject of the invention. Preferably, the master 20 and the slaves 150! and 150n each have their own power supply. For example, the master device 20 has connections 90, 230 and 231, to which an external power supply source for supplying voltage to the master device 20 can be connected. Similarly, to terminals 220- and 220n of the slave devices 150t and 150n, a power supply source for powering the respective slave device may be connected, respectively.

Die Mastereinrichtung 20 weist zwei Anschlussklemmen bzw. Anschlussports 130 und 131 auf, an die Leitungsabschnitte 141 und 142 der Stromschleife 140 angeschlossen werden kônnen. Die Anschlussklemme 131 ist mit Masse verbunden, wâhrend die Anschlussklemme als Signalanschluss fungiert. Wie noch ausgeführt wird, sind die Slaves 15Û! und 150n sowie der Master 20 auf diese Weise jeweils über die beiden Anschlussports 130 und 131 miteinander verbunden.The master device 20 has two connection terminals or connection ports 130 and 131, to which line sections 141 and 142 of the current loop 140 can be connected. Terminal 131 is connected to ground while the terminal acts as a signal terminal. As will be explained, the slaves are 15Û! and 150n and the master 20 are connected in this way in each case via the two connection ports 130 and 131.

Die Mastereinrichtung 20 weist ferner eine erste Auswerte- und Steuereinheit 60 auf, die in Figur 1 als Logik bezeichnet ist. Die Auswerte- und Steuereinheit 60 kann einen Mikrocontroller enthalten.The master device 20 also has a first evaluation and control unit 60, which is referred to in Figure 1 as logic. The evaluation and control unit 60 may include a microcontroller.

Die Auswerte- und Steuereinheit 60 ist beispielsweise dazu ausgebildet, einen externen Schaltzustand zu erfassen, welcher einen Ruhe- oder Arbeitszustand des Kommunikationssystems 10 signalisiert. Hierzu kann die Mastereinheit 20 einen Eingang 40 aufweisen, an den eine Schalteinrichtung 30 angeschlossen werden kann, welche den externen Schaltzustand liefert. Bei der Schalteinrichtung 30 kann es sich beispielsweise um einen Not-Aus-Schalter handeln. Das von der Schalteinrichtung 30 erzeugte Signal kann über eine Signalaufbereitungseinheit 50 der Auswerte- und Steuereinheit 60 zugeführt werden. Weiterhin enthâlt die Mastereinrichtung 20 eine an die Stromschleife 140 angeschlossene elektrische Stromquelle 100, welche insbesondere dazu ausgebildet ist, einen konstanten Ruhestrom in die Stromschleife 140 einzuprâgen. Je nach Implementierung kann der Pegel des Ruhestroms geregelt oder begrenzt werden. Bei der elektrischen Stromquelle 100 kann es sich um eine spannungsgesteuerte Stromquelle handeln, die je nach Implementierung gegebenenfalls von der Auswerte- und Steuereinheit 60 angesteuert werden kann. Die Steuerspannung kann beispielsweise über eine an den Anschluss 90 anschaltbare Gleichspannungsquelle 520 (in Fig. 7 gezeigt) bereitgestellt werden, die ebenfalls mit Masse verbunden ist.The evaluation and control unit 60 is designed, for example, to detect an external switching state, which signals a rest or working state of the communication system 10. For this purpose, the master unit 20 may have an input 40, to which a switching device 30 can be connected, which supplies the external switching state. The switching device 30 may be, for example, an emergency stop switch. The signal generated by the switching device 30 can be supplied to the evaluation and control unit 60 via a signal conditioning unit 50. Furthermore, the master device 20 contains an electrical current source 100 which is connected to the current loop 140 and which is designed in particular to impress a constant quiescent current into the current loop 140. Depending on the implementation, the level of the quiescent current can be regulated or limited. The electric current source 100 may be a voltage-controlled current source which, depending on the implementation, may optionally be controlled by the evaluation and control unit 60. The control voltage can be provided, for example, via a DC voltage source 520 (shown in FIG. 7) which can be connected to the terminal 90 and which is likewise connected to ground.

Eine vorteilhafte regelbare Schaltungsanordnung zur Realisierung der elektrischen Stromquelle ist in Fig. 7 gezeigt.An advantageous controllable circuit arrangement for realizing the electric current source is shown in FIG.

Die Stromquelle 100 ist eine Konstantstromquelle, die zum Beispiel ein Schaltnetzteil 500 mit einem Regler und einem Abwârtswandler (Step-Down-Converter) aufweist, wobei eine stromgesteuerte Spannungsrückführung 530 an den Rückkopplungseingang FB des Reglers erfolgt. Fig. 7 zeigt die Spannungsquelle 520, welche am Eingang 90 des Masters 20 angeschlossen werden kann. Über einen von der Auswerte- und Steuereinheit 60 ansteuerbaren Schalter 510 und einen ON/OFF-Eingang kann das Schaltnetzteil 500 ein- oder ausgeschaltet werden. Im fehlerhaften Betrieb kann das Schaltnetzteil 500 abgeschaltet werden; es muss aber nicht abgeschaltet werden. Mit anderen Worten: Wird die Stromschleife 140 kurzzeitig oder für eine lângere Zeitspanne unterbrochen, muss das Schaltnetzteil 500 nicht abgeschaltet werden. Ein durch kurzeitiges Unterbrechen der Stromschleife bedingtes Anwachsen der Spannung an den Anschlüssen 131 und 132 des Masters 20 wird durch die in Fig. 7 gezeigte Schaltungsanordnung ausgeregelt.The current source 100 is a constant current source comprising, for example, a switched mode power supply 500 having a regulator and a step-down converter, with current-controlled voltage feedback 530 applied to the feedback input FB of the regulator. FIG. 7 shows the voltage source 520 which can be connected to the input 90 of the master 20. About a controllable by the evaluation and control unit 60 switch 510 and an ON / OFF input, the switching power supply 500 can be turned on or off. In faulty operation, the switching power supply 500 can be switched off; but it does not have to be switched off. In other words, if the current loop 140 is interrupted for a short time or for a longer period of time, the switching power supply 500 does not have to be switched off. An increase in the voltage at the terminals 131 and 132 of the master 20 caused by a short-term interruption of the current loop is compensated by the circuit arrangement shown in FIG.

Zur stromgesteuerten Spannungsrückführung ist am Ausgang SW des Schaltnetzteils 500 eine Pl-Schaltung mit einer Diode 540, einer Spule 541 und einem Kondensator 542 angeschlossen. Der Anodenanschluss der Diode 540 ist mit Masse verbunden, wâhrend der Kathodenanschluss mit dem Ausgang SW des Schaltnetzteils 500 verbunden ist. Parallel zum Kondensator 542 ist ein erster Spannungsteiler mit Widerstânden 543 und 544 geschaltet. Die Mittelanzapfung des Spannungsteilers ist mit dem nicht invertierenden Eingang eines Komparators 548 verbunden, wâhrend ein Anschluss des Widerstands 543 mit Masse und ein Anschluss des Widerstands 544 mit der Spule 541 verbunden ist. Der andere Anschluss der Spule 541 ist mit dem Ausgang SW des Schaltnetzteils 500 verbunden. Ein weiterer Spannungsteiler mit Widerstânden 546 und 547 ist vorgesehen, dessen Mittelanzapfung mit dem invertierenden Eingang des Komparators 548 verbunden ist. Ein Anschluss des Widerstands 547 ist mit dem Ausgang des Komparators 548 verbunden, der wiederum mit einem nicht invertierenden Eingang eines weiteren Komparators 549 verbunden ist. Ein Lângswiderstand 545 ist an einen Anschluss der Spule 541 und einen Anschluss des Widerstands 546 angeschlossen. Ein weiterer Spannungsteiler umfasst drei Widerstânde 550, 551 und 554. Ein Anschluss des Widerstands 551 ist mit dem FB-Eingang des Schaltnetzteils 500 verbunden; er bildet somit einen Teil der stromgesteuerten Spannungsrückführung 530. Der andere Anschluss des Widerstands 551 ist mit dem Ausgang des weiteren Komparators 549 verbunden. DerFor current-controlled voltage feedback, a PL circuit with a diode 540, a coil 541 and a capacitor 542 is connected to the output SW of the switched-mode power supply 500. The anode terminal of the diode 540 is connected to ground, while the cathode terminal is connected to the output SW of the switching power supply 500. Parallel to the capacitor 542, a first voltage divider with resistors 543 and 544 is connected. The center tap of the voltage divider is connected to the noninverting input of a comparator 548, while one terminal of the resistor 543 is connected to ground and one terminal of the resistor 544 is connected to the coil 541. The other terminal of the coil 541 is connected to the output SW of the switching power supply 500. Another voltage divider with resistors 546 and 547 is provided, whose center tap is connected to the inverting input of the comparator 548. One terminal of the resistor 547 is connected to the output of the comparator 548, which in turn is connected to a non-inverting input of another comparator 549. A resistance 545 is connected to a terminal of the coil 541 and a terminal of the resistor 546. Another voltage divider comprises three resistors 550, 551 and 554. One terminal of the resistor 551 is connected to the FB input of the switched mode power supply 500; it thus forms part of the current-controlled voltage feedback 530. The other terminal of the resistor 551 is connected to the output of the further comparator 549. Of the

Anodenanschluss einer Zenerdiode 555 kann zur Spannungsbegrenzung an den Rückkopplungseingang FB angeschlossen sein, wâhrend der Kathodenanschluss der Zenerdiode 555 mit dem Lângswiderstand 545 verbunden ist. Der Widerstand 554 ist mit dem Ausgang des weiteren Komparators 549 und dessen invertierenden Eingang verbunden. Ein Anschluss des Widerstands 550 ist mit dem invertierenden Eingang des Komparators 549 und mit Masse verbunden. Zwischen Kathodenanschluss der Zenerdiode 555 und Masse kann ein Kondensator 553 und eine weitere Zenerdiode 552 zur Spannungsbegrenzung angeschlossen sein, wobei der Anodenanschluss der Zenerdiode 552 mit Masse verbunden ist. Zwischen Kathodenanschluss der Zenerdiode 552 und Anschlusspunkt 132 kann ein Strombegrenzer 560 angeschlossen sein.Anode terminal of a zener diode 555 may be connected to the feedback terminal FB for voltage limiting, while the cathode terminal of the zener diode 555 is connected to the resistor 545. The resistor 554 is connected to the output of the further comparator 549 and its inverting input. One terminal of the resistor 550 is connected to the inverting input of the comparator 549 and to ground. Between the cathode terminal of the Zener diode 555 and ground, a capacitor 553 and another Zener diode 552 may be connected for limiting the voltage, wherein the anode terminal of the Zener diode 552 is connected to ground. Between the cathode terminal of the Zener diode 552 and connection point 132, a current limiter 560 may be connected.

Ferner weist die Mastereinrichtung 20 eine in die Stromschleife 140 geschaltete von der Auswerte- und Steuereinheit 60 ansteuerbare Schalteinrichtung 110 auf. Die Schalteinrichtung 110 ist zum Beispiel dazu ausgebildet ist, die Stromschleife 140 zu schließen oder zu unterbrechen, um auf diese Weise den von der Stromquelle 100 in die Stromschleife 140 eingeprâgten Ruhestrom zur Übertragung von Informationen zu modulieren, d.h. ein- und auszuschalten.Furthermore, the master device 20 has a switched into the current loop 140 by the evaluation and control unit 60 controllable switching device 110. For example, the switching device 110 is configured to close or interrupt the current loop 140 so as to modulate the quiescent current impressed by the current source 100 into the current loop 140 for transmitting information, i.e., the current loop 140. switch on and off.

Weiterhin enthâlt die Mastereinrichtung 20 eine in die Stromschleife 140 geschaltete Stromerfassungseinrichtung 120, welche mit der Auswerte- und Steuereinheit 60 verbunden ist. Die Auswerte- und Steuereinheit 60 ist dazu ausgebildet, den von der Stromerfassungseinrichtung 120 gemessenen Strom Im auszuwerten. Die Auswerte-und Steuereinheit 60 kann ferner dazu ausgebildet sein, in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis zum Beispiel die Ausführung einer definierten Aktion zu veranlassen. Die Stromerfassungseinrichtung 120 kann durch einen in die Stromschleife geschalteten Widerstand 121 und einen an den Widerstand 121 angeschlossenen Differenzverstârker 122 realisiert werden. Der Ausgang des Differenzverstârkers 122 ist mit einem Eingang der Auswerte- und Steuereinheit 60 verbunden. Der Differenzverstârker 122 misst in an sich bekannter Weise die über den Messwiderstand 121 abfallende Spannung, welche proportional zu dem durch die Stromschleife 140 fließenden Strom ist. Alternativ kann auch ein Optokoppler als Stromerfassungseinrichtung 120 verwendet werden, wie er beispielhaft in Fig. 9 i. V. m. einer Slaveeinrichtung 150/“ als Baustein 600 gezeigt ist.Furthermore, the master device 20 contains a current detection device 120 which is connected to the current loop 140 and which is connected to the evaluation and control unit 60. The evaluation and control unit 60 is designed to evaluate the current Im measured by the current detection device 120. The evaluation and control unit 60 can also be designed to cause the execution of a defined action, for example, depending on the evaluation result. The current detection device 120 can be realized by a resistor 121 connected in the current loop and a differential amplifier 122 connected to the resistor 121. The output of the difference amplifier 122 is connected to an input of the evaluation and control unit 60. The differential amplifier 122 measures the voltage drop across the measuring resistor 121 in a manner known per se, which voltage is proportional to the current flowing through the current loop 140. Alternatively, an optocoupler can also be used as the current detection device 120, as shown by way of example in FIG. 9 i. V. m. a slave device 150 / "is shown as a device 600.

Die Mastereinrichtung 20 kann wenigstens einen von der ersten Auswerte- und Steuereinheit 60 ansteuerbaren Ausgang aufweisen, welcher in Fig. 1 durch Ausgangsklemmen 71 und 72 dargestellt ist. Der Ausgang kann durch eine durch die Auswerte- und Steuereinheit 60 ansteuerbare Schalteinrichtung, insbesondere ein Relais realisiert sein, welches in der Figur 1 durch einen Schalter 80 und eine Erregerspule 81 symbolisiert ist. Die Erregerspule 81 kann von einer Spannungsquelle gespeist werden, die zum Beispiel an die Anschlussklemmen 230 und 231 angeschlossen ist. An die Ausgangsklemmen 71 und 72 kann ein Aktor (nicht dargestellt) angeschlossen werden. Bei dem Aktor kann es sich um eine Maschine, ein Maschinenteil, beispielsweise einen Roboter einer Automatisierungsanlage handeln, der bei Anforderung oder im Fehlerfall sicher abgeschaltet werden muss.The master device 20 may have at least one output that can be controlled by the first evaluation and control unit 60, which is represented in FIG. 1 by output terminals 71 and 72. The output can be realized by a switchable by the evaluation and control unit 60 switching device, in particular a relay, which is symbolized in Figure 1 by a switch 80 and an excitation coil 81. The excitation coil 81 may be powered by a voltage source connected, for example, to the terminals 230 and 231. To the output terminals 71 and 72, an actuator (not shown) can be connected. The actuator can be a machine, a machine part, for example a robot of an automation system, which has to be switched off safely when required or in the event of a fault.

Weiterhin kann der Master 20 eine Spannungsmesseinrichtung 240 aufweisen, die an den Eingang der Stromschleife 140, d.h. an den Anschlusspunkt 132 und den Masseanschluss 131, angeschlossen ist. Der Ausgang der Spannungsmesseinrichtung 240 ist mit der Auswerte- und Steuereinheit 60 verbunden. In diesem Fall ist die Auswerte- und Steuereinheit 60 ferner dazu ausgebildet, die von der Spannungsmesseinrichtung 240 gemessene Spannung Um auszuwerten und vorzugsweise in Abhângigkeit vom Auswerteergebnis die Ausführung einer definierten Aktion zu veranlassen. Auf diese Weise kann der Master 20 zum Beispiel einenFurthermore, the master 20 may include a voltage measuring device 240 connected to the input of the current loop 140, i. to the connection point 132 and the ground terminal 131, is connected. The output of the voltage measuring device 240 is connected to the evaluation and control unit 60. In this case, the evaluation and control unit 60 is further configured to evaluate the voltage Um measured by the voltage measuring device 240 and preferably to initiate the execution of a defined action as a function of the evaluation result. In this way, the master 20 may, for example, one

Querschluss in der Stromschleife 140 erkennen und gegebenenfalls veranlassen, dass das gesamte Kommunikationssystem 10 abgeschaltet wird.Detect cross-circuit in the current loop 140 and possibly cause the entire communication system 10 is turned off.

Nunmehr wird der Aufbau der in Fig. 1 gezeigten Slaveeinrichtungen 150-1 und 150n näher erläutert, wobei angenommen wird, dass die gezeigten Slaveeinrichtungen im Wesentlichen gleich aufgebaut sein kônnen. Auch kônnen die Slaveeinrichtungen 150/ und 150n gleiche Funktionen ausführen. Dies wird durch Verwendung der gleichen Bezugszeichen angedeutet, die sich nur im Index unterscheiden. Demzufolge wird der Aufbau nur hinsichtlich der Slaveeinrichtung 150/ beschrieben.The construction of the slave devices 150-1 and 150n shown in Fig. 1 will now be described in more detail, assuming that the slave devices shown may be constructed substantially the same. Also, the slave devices 150 / and 150n may perform the same functions. This is indicated by using the same reference numerals, which differ only in index. As a result, the construction will be described only with respect to the slave device 150 /.

Die Slaveeinrichtung 150/ weist zwei Anschlussports 180/ und 181/ auf, an die die Leiterabschnitte 141 und 142 der Stromschleife 140 angeschlossen werden kônnen. Auf diese Weise wird die Slaveeinrichtung 150/ mit den Anschlussports 130 und 131 der Mastereinrichtung 20 verbunden. Über zwei Anschlussports 186/ und 187/ wird die Slaveeinrichtung 150/ an Leiterabschnitte 143 und 144 der Stromschleife 140 und somit an die beiden korrespondierenden Anschlussports 180n und 181nder Slaveeinrichtung 150n angeschlossen. Die Anschlussports 180/ und 181/ sind intern über einen Leiterabschnitt 145/ verbunden, der als Teil der Stromschleife 140 betrachtet werden kann. Angemerkt sei, dass der Leiterabschnitt 142 und der Leiterabschnitt 145/ der Slaveeinrichtung 150/ Teile des Rückflusspfads der Stromschleife 140 bilden.The slave device 150 / has two connection ports 180 / and 181 / to which the conductor sections 141 and 142 of the current loop 140 can be connected. In this way, the slave device 150 / is connected to the port ports 130 and 131 of the master device 20. Via two connection ports 186 / and 187 / the slave device 150 / is connected to conductor sections 143 and 144 of the current loop 140 and thus to the two corresponding connection ports 180n and 181n of the slave device 150n. The connection ports 180 / and 181 / are internally connected via a conductor section 145 /, which may be considered part of the current loop 140. It should be noted that the conductor portion 142 and the conductor portion 145 / the slave device 150 / parts of the return path of the current loop 140 form.

Ferner enthâlt die Slaveeinrichtung 150/ eine Auswerte- und Steuereinheit 160/, welche auch als zweite Auswerte- und Steuereinheit 160/ bezeichnet werden kann. Auch die Auswerte- und Steuereinheit 160i kann durch einen Mikrocontroller realisiert werden.Furthermore, the slave device 150 / contains an evaluation and control unit 160 /, which can also be referred to as a second evaluation and control unit 160 /. The evaluation and control unit 160i can also be realized by a microcontroller.

Optional kann die Slaveeinrichtung 150/ eine in die Stromschleife 140 geschaltete Spannungsmodulationseinrichtung 190/ aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, den Gesamtwiderstand der Stromschleife 140 in Abhângigkeit von einem Steuersignal, welches von der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 160/ bereitgestellt wird, zu modulieren, um Daten zur Slaveeinrichtung 150n und/oder zur Mastereinrichtung 20 über die Stromschleife 140 zu übertragen. Die Spannungsmodulationseinrichtung 190/ kann durch einen von der Auswerte- und Steuereinheit 160/ gesteuerten beziehungsweise einstellbaren elektrischen Widerstand oder eine steuerbareOptionally, the slave device 150 / may include a voltage modulator 190 / connected to the current loop 140, which is configured to modulate the total resistance of the current loop 140 as a function of a control signal provided by the second evaluation and control unit 160 / Transfer data to the slave device 150n and / or the master device 20 via the current loop 140. The voltage modulation device 190 / can be controlled by an electrical resistance controlled by the evaluation and control unit 160 / or a controllable one

Impedanz realisiert werden. Die Verânderung des Gesamtwiderstands der Stromschleife 140 und die damit einhergehende Spannungsânderung am Eingang der Stromschleife 140 kann von der Spannungsmesseinrichtung 240 gemessen und von der Auswerte- und Steuereinheit 60 des Masters 20 ausgewertet werden. Je nach Implementierung kann die Auswerte- und Steuereinheit 60 dann in Abhângigkeit vom Auswerteergebnis die Durchführung einer definierten Aktion veranlassen.Impedance can be realized. The change in the total resistance of the current loop 140 and the associated voltage change at the input of the current loop 140 can be measured by the voltage measuring device 240 and evaluated by the evaluation and control unit 60 of the master 20. Depending on the implementation, the evaluation and control unit 60 can then initiate the execution of a defined action depending on the evaluation result.

Die Slaveeinrichtung 150η weist ferner eine in die Stromschleife 140 geschaltete Stromerfassungseinrichtung 170t auf, welche mit der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 160Ί verbunden ist. Die Stromerfassungseinrichtung 170-i kann einen in die Stromschleife 140 geschalteten Messwiderstand 172-i aufweisen, wobei die über den Messwiderstand 172! abfallende Spannung mittels eines Differenzverstârkers 1711 abgegriffen wird. Der Ausgang des Differenzverstârkers 17Π ist mit der Auswerte- und Steuereinheit 160i verbunden.The slave device 150η further has a current detection device 170t connected in the current loop 140, which is connected to the second evaluation and control unit 160Ί. The current detection device 170-i may have a measuring resistor 172-i connected in the current loop 140, wherein the measuring resistor 172-i connected across the measuring resistor 172! decreasing voltage is tapped by means of a difference amplifier 1711. The output of the difference amplifier 17Π is connected to the evaluation and control unit 160i.

Die Auswerte- und Steuereinheit 160i der Slaveeinrichtung 150i ist dazu ausgebildet, den von der Stromerfassungseinrichtung 170i gemessenen Strom Im auszuwerten. Je nach Implementierung kann die Auswerte- und Steuereinheit 160i in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis die Ausführung einer definierten Aktion veranlassen.The evaluation and control unit 160i of the slave device 150i is designed to evaluate the current Im measured by the current detection device 170i. Depending on the implementation, the evaluation and control unit 160i can initiate the execution of a defined action, depending on the evaluation result.

Alternativ kann die Stromerfassungseinrichtung 170Ί auch durch einen Optokoppler 600 realisiert werden, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Der Optokoppler 600 weist einen optischen Sender, 601 auf, der beispielsweise eine LED-Diode ist, die zwischen den Anschlüssen 180i und 186i der Slaveeinrichtung 150Ί angeschlossen ist. Als optischer Empfânger 602 kann ein Fototransistor verwendet werden. Der Fototransistor 602 liefert nunmehr einen Strom für die Auswerte- und Steuereinheit 160Ί, der abhângig ist vom Strom in der Stromschleife 140.Alternatively, the current detection device 170Ί can also be realized by an optocoupler 600, as shown in FIG. 9. Optocoupler 600 includes an optical transmitter 601, which is, for example, an LED diode connected between terminals 180i and 186i of slave device 150Ί. As the optical receiver 602, a phototransistor can be used. The phototransistor 602 now supplies a current for the evaluation and control unit 160Ί, which is dependent on the current in the current loop 140.

Um Informationen - wie zum Beispiel die Adresse der Slaveeinrichtung 150i, ein Zustandswechsel-Anforderungssignal (Abschaltbefehl) oder eine Zustandsinformation -strommoduliert zur Slaveeinrichtung 150n und/oder zum Master 20 übertragen zu kônnen, weist die Slaveeinrichtung 150i eine in die Stromschleife 140 geschaltete Schalteinrichtung 200i - auch zweite Schalteinrichtung genannt - auf, welche unter Ansprechen auf ein Steuersignal der Auswerte- und Steuereinheit 160i geôffnet und geschlossen werden kann. Auf diese Weise kann die Stromschleife 140 gezielt von derIn order to be able to transmit information, for example the address of the slave device 150i, a state change request signal (switch-off command) or state information-current modulated to the slave device 150n and / or the master 20, the slave device 150i has a switching device 200i switched into the current loop 140, Also called second switching device - on, which can be opened and closed in response to a control signal of the evaluation and control unit 160i. In this way, the current loop 140 can be targeted by the

Slaveeinrichtung 150i unterbrochen werden. Die zeitliche Lânge einer Unterbrechung der Stromschleife 140 kann von der zu übertragenen Information abhängen, die der Auswerte- und Steuereinheit 1 60i bekannt ist. 1st dieSlave device 150i are interrupted. The temporal length of an interruption of the current loop 140 may depend on the information to be transmitted, which is known to the evaluation and control unit 1 60i. 1st

Spannungsmodulationseinrichtung 1903 vorhanden, kann die Schalteinrichtung 200t zwischen der Spannungsmodulationseirichtung 19O3 und dem Anschlussport 186! angeschlossen werden.Voltage modulator 1903 present, the switching device 200 t between the Spannungsmodulationseirichtung 19O3 and the connection port 186! be connected.

Um vorzugsweise die Konfiguration des Kommunikationssystems 10 automatisch erkennen zu kônnen, weist die Slaveeinrichtung 150i eine weitere von der Auswerte-und Steuereinheit 160i ansteuerbare Schalteinrichtung 250i - auch als dritte Schalteinrichtung bezeichnet - auf, die dazu ausgebildet ist, im geschlossenen Zustand die Stromschleife 140 kurzzuschließen. Hierzu kann die Schalteinrichtung 25Û! direkt an die Anschlussports 186i und 187i angeschlossen sein.In order to be able to recognize the configuration of the communication system 10 automatically, the slave device 150i has a further switching device 250i which can be triggered by the evaluation and control unit 160i, also referred to as a third switching device, which is designed to short-circuit the current loop 140 in the closed state. For this purpose, the switching device 25Û! directly connected to the connection ports 186i and 187i.

Die Auswerte- und Steuereinheit 160Ί ist dazu ausgebildet, die Schalteinrichtung 250Ί wâhrend einer Systemkonfigurations-Erkennungsphase vorübergehend zu schließen und anschließend wieder zu ôffnen. Die zeitliche Dauer, wâhrend der die Schalteinrichtung 250i geschlossen ist, kann zum Beispiel fest vorgegeben oder ereignisgesteuert sein. Die Systemkonfigurations-Erkennungsphase kann auch als Slave-Aufschaltmodus, Slave-Einschleifmodus oder Teachingmodus betrachtet werden, der vorzugsweise von der Auswerte- und Steuereinheit 60 des Masters 20 eingeleitet wird. Die Funktionsweise der Systemkonfigurations-Erkennungsphase wird später noch detailliert erlâutert.The evaluation and control unit 160Ί is designed to temporarily close the switching device 250Ί during a system configuration detection phase and then to reopen it. The time duration during which the switching device 250i is closed can be fixed or event-controlled, for example. The system configuration detection phase may also be considered as a slave on-hook mode, a slave-in-loop mode, or a teach-in mode, which is preferably initiated by the evaluation and control unit 60 of the master 20. The operation of the system configuration detection phase will be explained in detail later.

Die Auswerte- und Steuereinheit 60 des Masters 20 ist dazu ausgebildet, ein Aufschalten der Slaveeinrichtung 150i und jeder weiteren an die Stromschleife 140 angeschlossene Slaveeinrichtung 150n zu erkennen. Beispielsweise erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 60 das Aufschalten des Slaves 150i am Ôffnen der Schalteinrichtung 250i, wodurch der Gesamtwiderstand der Stromschleife 140 erhôht wird. Die dadurch verursachte Spannungsänderung am Eingang 131, 132 der Stromschleife 140 wird von der Spannungsmesseinrichtung 240 gemessen und kann von der Auswerte- und Steuereinheit 60 als Aufschalten eines Slaves interpretiert werden.The evaluation and control unit 60 of the master 20 is configured to detect a connection of the slave device 150i and each further connected to the current loop 140 slave device 150n. For example, the evaluation and control unit 60 detects the connection of the slave 150i at the opening of the switching device 250i, whereby the total resistance of the current loop 140 is increased. The voltage change caused thereby at the input 131, 132 of the current loop 140 is measured by the voltage measuring device 240 and can be interpreted by the evaluation and control unit 60 as a switch-on of a slave.

Die Slaveeinrichtung 150/ kann wenigstens einen durch die zweite Auswerte- und Steuereinheit 160/ ansteuerbaren zweiten Ausgang aufweisen, der durch Ausgangsklemmen 184/ und 185/ dargestellt ist. Symbolisch ist der ansteuerbare Ausgang durch einen Schalter 210/ realisiert, der beispielsweise als Relais ausgebildet ist. An die Ausgangsanschlüsse 184/ und 185/ kann wiederum ein Aktor, beispielsweise ein Roboter, eine Maschine oder ähnliches angeschlossen werden.The slave device 150 / can have at least one second output which can be controlled by the second evaluation and control unit 160 / and which is represented by output terminals 184 / and 185 /. Symbolically, the controllable output is realized by a switch 210 /, which is designed, for example, as a relay. An actuator, for example a robot, a machine or the like can in turn be connected to the output connections 184 / and 185 /.

Alternativ oder zusâtzlich kann die Slaveeinrichtung 150/ wenigstens einen Eingang aufweisen, der symbolisch durch einen Eingangsanschluss 183 dargestellt ist. An den Eingang kann ein Sensor, beispielsweise ein Positionsschalter, ein Lichtgitter und dergleichen angeschlossen werden, welche einen Prozess überwachen kônnen. Ein derart implementierter Slave fungiert als l/O-Teilnehmer des Kommunikationssystems 10.Alternatively or additionally, the slave device 150 / can have at least one input, which is represented symbolically by an input connection 183. A sensor, for example a position switch, a light grid and the like, which can monitor a process, can be connected to the input. Such a slave implemented acts as an I / O subscriber of the communication system 10.

Angemerkt sei, dass die Stromschleife 140 mit einer Abschlusseinrichtung 270, vorzugsweise einem elektrischen Widerstand definierter Größe abgeschlossen ist.It should be noted that the current loop 140 is terminated with a termination device 270, preferably an electrical resistor of defined size.

Bildet die Slaveeinrichtung 150n, wie in Fig. 1 gezeigt, den letzten Teilnehmer in der Stromschleife 140, so wird die Abschlusseinrichtung 270 an die Anschlussports 186n und 187n der Slaveeinrichtung 150n direkt angeschlossen. Der Rückflusspfad der Stromschleife 140 enthâlt in diesem Fall noch den zwischen den Anschlussports 181 n und 187n verlaufenden Leiterabschnitt 145n.If the slave device 150n forms the last user in the current loop 140, as shown in FIG. 1, the termination device 270 is directly connected to the connection ports 186n and 187n of the slave device 150n. The return path of the current loop 140 in this case still contains the conductor section 145n running between the connection ports 181n and 187n.

Damit das in Figur 1 gezeigte Kommunikationssystem in einer sicherheitsgerichteten Anwendung eingesetzt werden kann, ist es zweckmäßig, die Mastereinrichtung 20 und zumindest einige der Slaveeinrichtungen als sicherheitsgerichtete Teilnehmer auszubilden. Einige Ausführungsbeispiele werden nachfolgend erläutert.In order for the communication system shown in FIG. 1 to be used in a safety-oriented application, it is expedient to design the master device 20 and at least some of the slave devices as safety-oriented subscribers. Some embodiments will be explained below.

Figur 2 zeigt ein erstes Beispiel einer redundant aufgebauten Slaveeinrichtung 150/‘.FIG. 2 shows a first example of a redundantly constructed slave device 150 / '.

Sie enthâlt mit Ausnahme der nur optional vorgesehenenIt contains except the optional ones

Spannungsmodulationseinrichtung 190/ allé Komponenten der Slaveeinrichtung 150/.Voltage modulator 190 / all components of the slave 150 /.

Ferner weist die Slaveeinrichtung 150‘/ eine weitere Auswerte- und Steuereinheit 290 auf, die auch als Logik 2 bezeichnet wird. Die Slaveeinrichtung 150‘/ kann einen zweiten Ausgang 280, 281 aufweisen, der von der Auswerte- und Steuereinheit 290 ansteuerbar ist. Dies wird schalttechnisch durch eine Schalteinrichtung 215 zwischen den beiden Ausgangsanschlüssen 280 und 181 angedeutet. Die Schalteinrichtung 215 kann ähnlich der Schalteinrichtung 210! als Relais ausgebildet sein. Bereits an dieser Stelle sei angemerkt, dass ein Aktor, beispielsweise ein Maschinenteil, an den ersten Ausgang 184, 185 und den zweiten Ausgang 280 und 281 angeschlossen werden kann. Nur wenn beide Schalteinrichtungen 210 und 215 geschlossen sind, ist das Maschinenteil betriebsbereit. Wird einer der beiden Schalteinrichtungen 210 und 215 geôffnet, wird das Maschinenteil abgeschaltete. Ein weiterer Eingang 282 kann vorgesehen sein, der mit der Auswerte- und Steuereinheit 290 verbunden ist. Wie an den Eingang 183i kann auch an den zweiten Eingang 282 ein Sensor, beispielsweise ein Notaus-Schalter, angeschlossen werden.Furthermore, the slave device 150 '/ another evaluation and control unit 290, which is also referred to as logic 2. The slave device 150 '/ may have a second output 280, 281 which can be controlled by the evaluation and control unit 290. This is indicated by switching means 215 between the two output terminals 280 and 181. The switching device 215 may be similar to the switching device 210! be designed as a relay. It should already be noted at this point that an actuator, for example a machine part, can be connected to the first output 184, 185 and the second output 280 and 281. Only when both switching devices 210 and 215 are closed, the machine part is ready. If one of the two switching devices 210 and 215 is opened, the machine part is switched off. A further input 282 may be provided, which is connected to the evaluation and control unit 290. As with the input 183i, a sensor, for example an emergency stop switch, can also be connected to the second input 282.

Die redundant aufgebaute Slaveeinrichtung 15O‘i weist ferner eine zweiteThe redundantly constructed slave device 15O'i also has a second

Stromerfassungseinrichtung 300 auf, die beispielsweise aus einem Differenzverstärker aufgebaut ist, der mit dem Messwiderstand 172Ί verbunden ist. Der Ausgang des Differenzverstârkers der zweiten Stromerfassungseinrichtung 300 ist mit der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 290 verbunden.Current detection device 300, which is constructed for example of a differential amplifier, which is connected to the measuring resistor 172Ί. The output of the difference amplifier of the second current detection device 300 is connected to the second evaluation and control unit 290.

In dem Hinlaufpfad der Stromschleife 140, die sich zwischen den Anschlussports 180Ί und 186i erstreckt ist eine weitere Schalteinrichtung 310 vorgesehen, die von der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 290 angesteuert wird. Beispielsweise ist die weitere Schalteinrichtung 310 zwischen dem Anschlussport 180Ί und dem Messwiderstand 172Ί in die Stromschleife eingeschleift. Die Schalteinrichtung 310 wird von der Auswerte- und Steuereinheit 290 geôffnet und geschlossen, um Strommoduliert Daten zu übertragen.In the trace path of the current loop 140, which extends between the connection ports 180Ί and 186i, a further switching device 310 is provided, which is controlled by the second evaluation and control unit 290. For example, the further switching device 310 is looped between the connection port 180Ί and the measuring resistor 172Ί in the current loop. The switching device 310 is opened and closed by the evaluation and control unit 290 in order to transmit current-modulated data.

Eine weitere Schalteinrichtung 320 ist in Reihe geschaltet mit der Schalteinrichtung 250i, um die Stromschleife 140, insbesondere wâhrend einer Systemkonfigurations-Erkennungsphase kurzzuschließen. Die Schalteinrichtung 320 wird von der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 290 angesteuert. Nur wenn die beidenA further switching device 320 is connected in series with the switching device 250i to short-circuit the current loop 140, in particular during a system configuration detection phase. The switching device 320 is controlled by the second evaluation and control unit 290. Only if the two

Schalteinrichtungen 250i und 320 geschlossen sind, wird die Stromschleife 140 bezüglich der Slaveeinrichtung 15O‘i kurzgeschlossen. Angemerkt sei, dass die Schalteinrichtungen 250i und 320 auch parallel geschaltet sein kônnen. Ferner kann auch einer der beiden Schalteinrichtungen entfallen.Switching devices 250i and 320 are closed, the current loop 140 is short-circuited with respect to the slave device 15O'i. It should be noted that the switching devices 250i and 320 may also be connected in parallel. Furthermore, one of the two switching devices can be omitted.

In Figur 3 ist ein weiteres Beispiel einer redundant aufgebaute Slaveeinrichtung 150“/ gezeigt. Sie unterscheidet sich von der in Figur 2 gezeigten redundanten Slaveeinrichtung 150'/ lediglich dadurch, dass die Schalteinrichtung 310 nicht in den Hinlaufpfad der Stromschleife 140, sondern als Schalteinrichtung 311 in den Rücklaufpfad 145/ eingeschleift ist.FIG. 3 shows a further example of a redundantly constructed slave device 150 "/. It differs from the redundant slave device 150 'shown in FIG. 2 only in that the switching device 310 is not looped into the trace path of the current loop 140, but as the switching device 311 in the return path 145 /.

In Figur 4 ist ein weiteres Beispiel einer redundant ausgebildeten Slaveeinrichtung 150‘“/ dargestellt. Sie enthâlt wiederum die Komponenten der Slaveeinrichtung 150/.FIG. 4 shows a further example of a redundantly configured slave device 150 '"/. It in turn contains the components of the slave device 150 /.

Der wesentliche Unterschied zwischen den Slaveeinrichtungen 150/' und 150“/ und der in Figur 4 gezeigten Slaveeinrichtung ist darin zusehen, dass eine weitere Stromerfassungseinrichtung 330 nicht im Hinlaufpfad, sondern im Rücklaufpfad der Stromschleife 140 eingeschleift ist.The essential difference between the slave devices 150 / 'and 150 "/ and the slave device shown in FIG. 4 is that a further current detection device 330 is not looped in the trace but in the return path of the current loop 140.

Die redundante Stromerfassungseinrichtung 330 kann wiederum einenThe redundant current detection device 330 can turn a

Messwiderstand 331 und einen Differenzverstärker 332 aufweisen, dessen Ausgang mit einer redundanten Auswerte- und Steuereinheit 350 verbunden. Der Messwiderstand 331 ist zwischen die Anschlussports 181/ und 187/ in den Hinlaufpfad der Stromschleife 140 geschaltet.Measuring resistor 331 and a differential amplifier 332, whose output is connected to a redundant evaluation and control unit 350. The measuring resistor 331 is connected between the connection ports 181 / and 187 / in the trace path of the current loop 140.

Eine weitere Schalteinrichtung 340 ist zwischen den Messwiderstand 331 und den Anschlussport 187/ geschaltet. Die Schalteinrichtung 340 ist redundant zur Schalteinrichtung 201 vorgesehen und dient dem gleichen Zweck, nämlich beispielsweise Daten strommoduliert über die Stromschleife zu übertragen. Der Schalter 340 wird von der Auswerte- und Steuereinheit 350 angesteuert. Die Auswerte-und Steuereinheit 350 steuert ebenfalls eine Schalteinrichtung 320, die in Reihe mit der Schalteinrichtung 250i geschaltet ist.Another switching device 340 is connected between the measuring resistor 331 and the connection port 187 /. The switching device 340 is provided redundantly to the switching device 201 and serves the same purpose, namely, for example, to transmit data in a current-modulated manner via the current loop. The switch 340 is actuated by the evaluation and control unit 350. The evaluation and control unit 350 also controls a switching device 320, which is connected in series with the switching device 250i.

Die Slaveeinrichtung 150'“/ weist ähnlich den zuvor in Figur 2 und 3 gezeigten Varianten einen weiteren Ausgang 360, 361 auf, der von der Auswerte- und Steuereinheit 350 ansteuerbar ist. Symbolisch ist dies durch eine Schalteinrichtung 370 dargestellt, die wiederum als Relais ausgebildet sein kann. Angemerkt sei, dass ein Aktor (nicht gezeigt) sowohl an den ersten Eingang 184/, 185/ als auch an den zweiten Eingang 360, 361 angeschlossen ist. Ein weiterer Eingang 362 kann vorgesehen sein, an den wiederum ein Sensor angeschlossen werden kann. Der weitere Ausgang 360, 361 und der weitere Eingang 362 sind mit der Auswerte- und Steuereinheit 350 verbunden.The slave device 150 '"/ has, similarly to the variants previously shown in FIGS. 2 and 3, a further output 360, 361 which can be activated by the evaluation and control unit 350. Symbolically, this is represented by a switching device 370, which in turn can be designed as a relay. It should be noted that an actuator (not shown) is connected to both the first input 184 /, 185 / and the second input 360, 361. A further input 362 can be provided, to which in turn a sensor can be connected. The further output 360, 361 and the further input 362 are connected to the evaluation and control unit 350.

Figur 5 zeigt ein Beispiel einer redundant aufgebauten Mastereinrichtung 20', die die Komponenten der in Figur 1 gezeigten Mastereinrichtung 20 enthâlt. Darüber hinaus weist sie weitere Komponenten auf.FIG. 5 shows an example of a redundantly constructed master device 20 ', which contains the components of the master device 20 shown in FIG. In addition, it has other components.

Insbesondere weist die Mastereinrichtung 20' eine redundanteIn particular, the master device 20 'has a redundant

Stromerfassungseinrichtung 410 und eine redundante Schalteinrichtung 420 auf, die in dem Rückflusspfad der Stromschleife 140 eingeschleift sind. Die Stromerfassungseinrichtung 410 kann wie die Stromerfassungseinrichtung 120 einen Messwiderstand 411 und einen Differenzverstârker 412 aufweisen. Der Messwiderstand 411 ist in Reihe mit der redundanten Schalteinrichtung 420 zwischen Masse und dem Anschlussport 131 geschaltet. Der Ausgang des Differenzverstârkers 412 ist mit einer zweiten Auswerte- und Steuereinheit 380 verbunden. Ein Eingang der Auswerte- und Steuereinheit 380 kann ähnlich der ersten Logik 60 über eine Signalaufbereitungseinrichtung 430 mit dem Eingang 40 verbunden sein, an dem beispielsweise der Notausschalter 30 angeschlossen ist. Die Schalteinrichtung 420 ist von der Auswerte- und Steuereinheit 380 ansteuerbar, um Daten mittels Modulation des durch die Stromquelle 100 eingeprâgten Ruhestroms zu modulieren.Current detection device 410 and a redundant switching device 420, which are looped in the return path of the current loop 140. The current detection device 410, like the current detection device 120, may have a measuring resistor 411 and a differential amplifier 412. The measuring resistor 411 is connected in series with the redundant switching device 420 between ground and the terminal port 131. The output of the difference amplifier 412 is connected to a second evaluation and control unit 380. An input of the evaluation and control unit 380, similar to the first logic 60 via a signal conditioning device 430 may be connected to the input 40, to which, for example, the emergency stop switch 30 is connected. The switching device 420 can be controlled by the evaluation and control unit 380 to modulate data by modulation of the impressed by the current source 100 quiescent current.

Die Mastereinrichtung 20' kann einen weiteren Ausgang 390, 391 aufweisen, der intern beispielsweise mit einem Relais verbunden ist. Das Relais ist schematisch durch eine Schalteinrichtung 400 und eine Spuleneinrichtung 401 dargestellt, die wiederum von der redundanten Auswerte- und Steuereinheit 380 angesteuert werden kann. Ein sicherheitsgerichteter Aktor kann an den ersten Ausgang 71,72 und an den zweiten Ausgang 390, 391 angeschlossen werden. Nur wenn beide Ausgänge geschlossen sind, d. h. aktiviert sind, kann der Aktor betrieben werden. 1st einer der Ausgänge geôffnet bzw. deaktiviert, wird der Aktor abgeschaltet.The master device 20 'may have another output 390, 391 internally connected to, for example, a relay. The relay is shown schematically by a switching device 400 and a coil device 401, which in turn can be controlled by the redundant evaluation and control unit 380. A safety-related actuator can be connected to the first output 71, 72 and to the second output 390, 391. Only if both outputs are closed, d. H. are activated, the actuator can be operated. If one of the outputs is opened or deactivated, the actuator is switched off.

Vorzugsweise kann eine zweite Spannungsmesseinrichtung 245 an denPreferably, a second voltage measuring device 245 to the

Anschlusspunkt 132 und an Masse angeschlossen sein. Der Ausgang der Spannungsmesseinrichtung 245 ist wiederum mit der redundanten Auswerte- und Steuereinheit 380 verbunden. Vorteilhafterweise kônnen die beiden Auswerte- und Steuereinheiten 60 und 380 miteinander kommunizieren, um beispielsweise die gemessenen Spannungen zu vergleichen. Weichen die von denConnection point 132 and connected to ground. The output of the voltage measuring device 245 is in turn connected to the redundant evaluation and control unit 380. Advantageously, the two evaluation and control units 60 and 380 can communicate with each other, for example to compare the measured voltages. Divert from the

Spannungsmesseinrichtungen 240 245 gemessenen Spannungen ab, kann die Mastereinrichtung 20' zum Beispiel das Abschalten des Kommunikationssystems veranlassen.Voltage measuring devices 240 245 measured voltages, the master device 20 ', for example, cause the switching off of the communication system.

Figur 6 zeigt ein weiteres Beispiel einer redundant aufgebauten Mastereinrichtung 20“ die sich von der in Figur 5 gezeigten Mastereinrichtung 20' dadurch unterscheidet, dass eine redundante Stromerfassungseinrichtung 440 wie die erste Stromerfassungseinrichtung 120 im Hinlaufpfad der Stromschleife 140 eingeschleift ist.FIG. 6 shows another example of a redundantly constructed master device 20 "which differs from the master device 20 'shown in FIG. 5 in that a redundant current detection device 440, like the first current detection device 120, is looped in the trace of the current loop 140.

Die redundante Stromerfassungseinrichtung 440 weist einen Differenzverstärker auf, der an den bereits vorhandenen Messwiderstand 121 angeschlossen sein kann. Das Ausgangssignal des Differenzverstârkers der redundanten Stromerfassungseinrichtung 440 wird der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 380 zugefügt.The redundant current detection device 440 has a differential amplifier which can be connected to the already existing measuring resistor 121. The output signal of the difference amplifier of the redundant current detection device 440 is added to the second evaluation and control unit 380.

Angemerkt sei an dieser Stelle, dass die in den Figuren 5 und 6 gezeigte redundante Stromerfassungseinrichtung 410 beziehungsweise 440 auch als Optokoppler ausgebildet sein kann.It should be noted at this point that the redundant current detection device 410 or 440 shown in Figures 5 and 6 can also be designed as an optocoupler.

Figur 9 zeigt die bereits erwâhnte beispielhafte Slaveeinrichtung 150““!, die sich von der in Figur 1 gezeigten Slaveeinrichtung 150i dadurch unterscheidet, dass die im Hinlaufpfad eingeschleifte Schalteinrichtung 200i durch einen Optokoppler 610 und die in Figur 1 gezeigte Stromerfassungseinrichtung 170i durch den Stromkoppler 600 ersetzt worden ist.FIG. 9 shows the already mentioned exemplary slave device 150 "", which differs from the slave device 150i shown in FIG. 1 in that the switching device 200i looped in the trace is replaced by the current coupler 600 through an optocoupler 610 and the current detection device 170i shown in FIG has been.

Der als Schalteinrichtung fungierende Optokoppler 610 weist als optischen Sender beispielsweise eine LED-Diode 612 auf, die an den Ausgang der Auswerte- und Steuereinheit 160i angeschlossen ist. Als optischer Empfânger kann ein Fototransistor 612 verwendet werden, dessen Emitter-Kollektorstrecke sich im Hinlaufpfad der Stromschleife 140 befindet.The opto-coupler 610 functioning as a switching device has as an optical transmitter, for example, an LED diode 612, which is connected to the output of the evaluation and control unit 160i. As an optical receiver, a phototransistor 612 may be used whose emitter-collector path is in the trace of the current loop 140.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des in Figur 1 gezeigten beispieihaften Kommunikationssystems 10 näher erläutert.The mode of operation of the exemplary communication system 10 shown in FIG. 1 will be explained in more detail below.

Angenommen wird zunâchst, dass ein ordnungsgemäßer Betrieb desIt is initially assumed that proper operation of the

Kommunikationssystems 10 vorliegt, d. h. der Schalter 30, der Schalter 510, Schalteinrichtung 110 der Mastereinrichtung 20 und die Schalteinrichtungen 200/ und 200n der beiden Slaveeinrichtungen 150/ und 150n sind geschlossen, wâhrend die Schalteinrichtungen 250/ und 250n geôffnet sind. Die im Detail in Figur 7 gezeigte Stromquelle 100 pragt folglich einen konstanten Ruhestrom in die geschlossene Stromschleife 140 ein. Die Stromerfassungseinrichtungen 120, 170/ und 170n messen somit aile den gleichen Ruhestrom, der von den jeweiligen Auswerte- und Steuereinheiten 60, 160/ und 160n jeweils als ordnungsgemäßer Betrieb interpretiert wird. Daten kônnen im Betrieb zwischen dem Master 20 und den Slaves 150/ und 150n ausgetauscht werden, indem der Master 20 die Schalteinrichtung 110, die Slaveeinrichtung 150/ die Schalteinrichtung 200/ oder die Slaveeinrichtung 150n die Schalteinrichtung 200n in Abhângigkeit von einem implementiertenCommunication system 10 is present, d. H. the switch 30, the switch 510, the switching device 110 of the master device 20 and the switching devices 200 / and 200n of the two slave devices 150 / and 150n are closed while the switching devices 250 / and 250n are opened. The current source 100 shown in detail in FIG. 7 consequently imposes a constant quiescent current in the closed current loop 140. The current detection devices 120, 170 and 170n thus measure the same quiescent current, which is interpreted by the respective evaluation and control units 60, 160 / and 160n as proper operation. Data may be exchanged in operation between the master 20 and the slaves 150 / and 150n by the master 20 implementing the switching device 110, the slave device 150 / the switching device 200 / or the slave device 150n, the switching device 200n in dependence on one

Kommunikationsprotokoll ôffnet und dann wieder schließt. Auf diese Weise kônnen in den konstanten Ruhestrom Strompulse definierter Lânge eingeprâgt werden. Die Stromerfassungseinrichtungen 120, 170/ und 170n sind jeweils dazu ausgebildet, einen solchen modulierten Ruhestrom zu erfassen. Die Auswertung des modulierten Ruhestroms erfolgt dann in den Auswerte- und Steuereinheiten 60, 160/ und 160n. Auf diese Weise kônnen zum Beispiel Adressen, Prozessdaten, Konfigurationsdaten, Steuerbefehle und dergleichen zwischen den Teilnehmern ausgetauscht werden.Communication protocol opens and then closes again. In this way, current pulses of defined length can be impressed into the constant quiescent current. The current detection devices 120, 170 / and 170n are each designed to detect such a modulated quiescent current. The evaluation of the modulated quiescent current then takes place in the evaluation and control units 60, 160 / and 160n. In this way, for example, addresses, process data, configuration data, control commands and the like can be exchanged between the users.

Nunmehr sei angenommen, dass der am Eingang 183/ der Slaveeinrichtung 150/ angeschlossene Not-Ausschalter von einer Bedienperson betâtigt worden ist. Die Auswerte-Steuereinheit 160/ der Slaveeinrichtung 150/ interpretiert Betâtigung des Notausschalters 183/ als einen kritischen Zustand, woraufhin die Auswerte- und Steuereinheit 160/ die Schalteinrichtung 200/ veranlasst, die Stromschleife 140 zur Erzeugung eines Zustandswechsel-Anforderungssignals für eine definierte Zeitdauer zu unterbrechen. Das Zustandswechsel-Anforderungssignal signalisiert zum Beispiel, dass ein sicherer Zustand, zum Beispiel das Abschalten bestimmter Aktoren verlangt worden ist. Je nach Implementierung kann die Auswert- und Steuereinheit 160/ unter Ansprechen auf die Betâtigung des Not-Ausschalters den Ausgang 184/, 185/ sofort oder zum Beispiel durch Aufforderung des Masters 20 in einen sicheren Zustand überführen, indem der Schalter 210/ geôffnet wird. Auf diese Weise kann ein an den Ausgang angeschlossener Aktor abgeschaltet werden.Now suppose that the emergency off switch connected to the input 183 / slave device 150 / has been operated by an operator. The evaluation control unit 160 / the slave device 150 / interprets actuation of the emergency stop switch 183 / as a critical state, whereupon the evaluation and control unit 160 / causes the switching device 200 / to interrupt the current loop 140 for generating a state change request signal for a defined period of time , The state change request signal signals, for example, that a safe state, for example, the switching off of certain actuators has been requested. Depending on the implementation, the evaluation and control unit 160 / may, in response to the actuation of the emergency off switch, transition the output 184/185/185 to a safe state immediately or by request of the master 20, for example, by opening the switch 210 /. In this way, an actuator connected to the output can be switched off.

Angemerkt sei an dieser Stelle, dass auch die Auswerte- und Steuereinheit 60 des Masters 20 die Schalteinrichtung 110 zur Erzeugung eines Zustandswechsel-Anforderungssignals ansteuern kann. Auch die Auswerte- und Steuereinheit 160n kann dazu ausgebildet sein, die Schalteinrichtung 200n des Slaves 150n zur Erzeugung eines Zustandswechsel-Anforderungssignals entsprechend anzusteuern.It should be noted at this point that the evaluation and control unit 60 of the master 20, the switching device 110 can drive to generate a state change request signal. The evaluation and control unit 160n may also be configured to correspondingly control the switching device 200n of the slave 150n to generate a state change request signal.

Die Unterbrechung der Stromschleife 140 durch das Ôffnen der Schalteinrichtung 200q unterbricht auch den Stromfluss durch die Stromschleife, d.h. es wird sozusagen ein Stromimpuls definierter Lange aus dem konstanten Ruhestrom ausgeschnitten. Dieser „negative“ Stromimpuls definierter Lange wird von der Stromerfassungseinrichtung 171 n der Slaveeinrichtung 150n und der Stromerfassungseinrichtung 120 des Masters 20 erfasst und von der entsprechenden Auswerte- und Steuereinheit 60 bzw. 160n als Zustandswechsel-Anforderungssignal interpretiert. Unter Ansprechen auf das erkannte Zustandswechsel-Anforderungssignal sorgt die Auswerte- und Steuereinheit 60 des Masters 20 dafür, dass der Ausgang 71, 72 in einen sicheren Zustand überführt wird. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass das Relais 80, 81 geôffnet wird. In ähnlicher Weise sorgt die Auswerte- und Steuereinheit 160n dafür, dass der Ausgang 184!, 185i des Slaves 150n in einen sicheren Zustand überführt wird, indem beispielsweise die Schalteinrichtung 210n geôffnet wird. Sind die Ausgânge als Halbleiterausgânge ausgebildet sind, so bedeutet ein sicherer Zustand, dass die Halbleiterausgânge in einem Low-Zustand gesetzt werden.The interruption of the current loop 140 by the opening of the switching device 200q also interrupts the flow of current through the current loop, i. a current pulse of defined length is cut out of the constant quiescent current, so to speak. This "negative" current pulse of defined length is detected by the current detection device 171 n of the slave device 150 n and the current detection device 120 of the master 20 and interpreted by the corresponding evaluation and control unit 60 or 160 n as a state change request signal. In response to the detected state change request signal, the evaluation and control unit 60 of the master 20 ensures that the output 71, 72 is transferred to a safe state. This is achieved, for example, by opening the relay 80, 81. Similarly, the evaluation and control unit 160n causes the output 184 !, 185i of the slave 150n to be set to a safe state, for example, by opening the switching device 210n. If the outputs are designed as semiconductor outputs, a safe state means that the semiconductor outputs are set in a low state.

Je nach Implementierung kônnen die Auswerte- und Steuereinheiten 60, 160Ί und 160n, nachdem sie ein Zustandswechsel-Anforderungssignal erkannt haben, die Schalteinrichtung 110, die Schalteinrichtung 200q bzw. die Schalteinrichtung 200n ôffnen. Die Slaveeinrichtungen kônnen zusâtzlich die Schalteinrichtung 25Û! bzw. 250n schließen. Hierdurch kann das Kommunikationssystem 10 zuverlâssig im sicheren Zustand gehalten werden. Mit anderen Worten: Es ist verriegelt. Ein unerwünschtes Rücksetzen in den Betriebszustand wird somit verhindert. Vorteilhafterweise kônnte nunmehr ein Einschleifmodus, auch Systemkonfigurations-Erkennungsphase, von der Mastereinrichtung 20 eingeleitet werden, mit dem insbesondere in Erfahrung gebracht werden kann, welcher Teilnehmer ein Zustandswechsel-Anforderungssignal erzeugt hat.Depending on the implementation, the evaluation and control units 60, 160Ί and 160n, after having recognized a state change request signal, may open the switching device 110, the switching device 200q and the switching device 200n, respectively. The slave devices can also switch the switching device 25Û! or close 250n. As a result, the communication system 10 can be reliably maintained in the safe state. In other words, it is locked. An undesired reset to the operating state is thus prevented. Advantageously, a loop-in mode, also known as a system configuration detection phase, could now be initiated by the master device 20, with which, in particular, it is possible to find out which user has generated a status change request signal.

Denkbar ist auch ein Szenario, bei dem, sobald sich das Kommunikationssystem 10 im sicheren Zustand befindet, d.h. der Ausgang 71,72 des Masters 20 sowie die Ausgânge der Slaveeinrichtungen 15Û! und 150n sind jeweils im sichern Zustand, die Schalteinrichtungen 250t und 250n zunâchst nicht geschlossen werden, und die geôffneten Schalteinrichtungen 110, 20Û! und 200n nach einer definierten Zeitspanne wieder geschlossen werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass Daten zwischen den Teilnehmern mittels Strommodulation des Ruhestroms übertragen werden kônnen, auch wenn das Kommunikationssystem 10 im sicheren Zustand gehalten wird. Dies bedeutet allerdings, dass sichergestellt werden muss, dass, Solange sich das Kommunikationssystem 10 im sicheren Zustand befindet, keine Stromimpulse aus dem Ruhestrom ausgeschnitten werden dürfen, die von den Auswerte- und Steuereinheiten 60, 160-1 und 160n als ein Befehl zum Rücksetzen der jeweiligen Ausgânge interpretiert werden wurden. Um in diesem Fall einen Einschleifmodus einzuleiten, kônnte die Auswerte- und Steuereinheit 60 des Masters 10 die Schalteinrichtung für eine definierte Zeitdauer ôffnen, sodass der Ruhestrom für diese definierte Zeitdauer unterbrochen wird. Diesen „negativen“ Stromimpuls, d.h. es fließt kein Ruhestrom, kônnen die Auswerte- und Steuereinheiten 160! und 160n als eine Aufforderung zur Durchführung einer Einschleifphase interpretieren. Unter Ansprechen auf diesen negativen Stromimpuls definierter Lange sorgen die Auswerte- und Steuereinheiten 160ή und 160n dafür, das die Schalteinrichtung 25Û! bzw. 250n sowie die Schalteinrichtungen 20Û! und 200n geschlossen werden. Ebenso wird die Schalteinrichtung 110 des Masters 20 geschlossen. Dieser Zustand führt zu einer Verânderung des Gesamtwiderstands der Stromschleife 140, die durch eine damit einhergehende Spannungsânderung am Eingang 131, 132 der Stromschleife 140 von der Spannungsmesseinrichtung 240 des Masters 20 erfasst und von der Auswerte-und Steuereinheit 60 ausgewertet werden kann. Das Kommunikationssystem 10 befindet sich nunmehr im Einschleifmodus, der nachfolgend erlâutert wird.Also conceivable is a scenario in which, as soon as the communication system 10 is in the safe state, i. the output 71,72 of the master 20 and the outputs of the slave devices 15Û! and 150n are each in the safe state, the switching devices 250t and 250n are not closed at first, and the opened switching devices 110, 20Û! and 200n are closed again after a defined period of time. In this way it is achieved that data can be transmitted between the subscribers by means of current modulation of the quiescent current, even if the communication system 10 is kept in the safe state. This means, however, that it must be ensured that, as long as the communication system 10 is in the safe state, no current pulses must be cut out of the quiescent current, by the evaluation and control units 60, 160-1 and 160n as a command to reset the respective outlets were interpreted. In this case, in order to initiate a grinding-in mode, the evaluation and control unit 60 of the master 10 could open the switching device for a defined period of time so that the quiescent current is interrupted for this defined period of time. This "negative" current pulse, i. there is no quiescent current, the evaluation and control units 160! and interpret 160n as an invitation to perform a loop-in phase. In response to this negative current pulse of defined length, the evaluation and control units 160ή and 160n ensure that the switching device 25Û! or 250n and the switching devices 20Û! and 200n closed. Likewise, the switching device 110 of the master 20 is closed. This state leads to a change in the total resistance of the current loop 140, which can be detected by the voltage measuring device 240 of the master 20 by a voltage change at the input 131, 132 of the current loop 140 and can be evaluated by the evaluation and control unit 60. The communication system 10 is now in the grinding mode, which will be explained below.

Nunmehr steuert die Auswerte- und Steuereinheit 60 des Masters 20 dieNow the evaluation and control unit 60 of the master 20 controls the

Schalteinrichtung 110 zur Erzeugung eines ersten strommodulierten Signals an, in dem dieser beispielsweise einmaiig für eine definierte Zeit geôffnet und dann wieder geschlossen wird. Das erste strommodulierte Signal kann, muss aber nicht die dem Master 20 in der Kette unmittelbar folgende Slaveeinrichtung 150i adressieren. Da die Schalteinrichtung 25Û! geschlossen ist, wird allerdings das erste strommodulierte Signal lediglich von der Stromerfassungseinrichtung 170τ der Slaveeinrichtung 150! erfasst und von der Auswerte- und Steuereinheit 16O3 der Slaveeinrichtung 150/ als entsprechendes Einschleifsignal interpretiert.Switching device 110 for generating a first current-modulated signal in which, for example, this one-time opened for a defined time and then closed again. The first current-modulated signal may, but does not have to, address the slave device 150i immediately following the master 20 in the chain. Since the switching device 25Û! is closed, however, the first current-modulated signal only from the current detection means 170τ of the slave device 150! detected and interpreted by the evaluation and control unit 16O3 of the slave device 150 / as a corresponding Einschleifsignal.

Die Auswerte- und Steuereinheit 160/ der Slaveeinrichtung 150/ kann dazu ausgebildet sein, zur Erzeugung einer bestimmten Antwortinformation die Schalteinrichtung 200/ für eine definierte Zeitdauer zu ôffnen oder im definierten Rhythmus zu ôffnen und zu schließen. Die Antwortinformation kann die Adresse der Slaveeinrichtung 150/ und eine Information darüber enthalten, dass die Slaveeinrichtung 150/ zuvor das Zustandswechsel-Anforderungssignal erzeugt hat. Diese Antwortinformation wird von der Stromerfassungseinrichtung 120 des Masters 20 erfasst und von der Auswerte- und Steuereinheit 60 entsprechend ausgewertet. Die Auswerte- und Steuereinheit 160/ des Slaves 150/ kann dazu ausgebildet sein, unmittelbar nach dem Aussenden der Antwortinformation die Schalteinrichtung 250/ wieder zu ôffnen. Alternativ wäre denkbar, dass die Auswerte- und Steuereinheit 160/ des Slaves 150/ dazu ausgebildet ist, erst die Schalteinrichtung 250/ zu ôffnen und anschließend die Antwortinformation als strommoduliertes Signal zu übertragen. In diesem Fall würde allerdings die Antwortinformation des Slave 150/ auch durch die nachgeschaltete Slaveeinrichtung 150n geleitet werden. In diesem Fall kann die Auswerte- und Steuereinheit 160n des Slaves 150n dazu ausgebildet sein, zu erkennen, dass diese Antwortinformation nicht für sie, sondern für den Master 20 bestimmt ist.The evaluation and control unit 160 / the slave device 150 / can be designed to open the switching device 200 / for a defined period of time or to open and close it in a defined rhythm in order to generate a specific response information. The response information may include the address of the slave device 150 / and information that the slave device 150 / has previously generated the state change request signal. This response information is detected by the current detection device 120 of the master 20 and evaluated by the evaluation and control unit 60 accordingly. The evaluation and control unit 160 / of the slave 150 / can be configured to reopen the switching device 250 / immediately after the transmission of the response information. Alternatively, it would be conceivable that the evaluation and control unit 160 / of the slave 150 / is designed to first open the switching device 250 / and then to transmit the response information as a current-modulated signal. In this case, however, the response information of the slave 150 / would also be passed through the downstream slave device 150n. In this case, the evaluation and control unit 160n of the slave 150n may be designed to recognize that this response information is intended not for it but for the master 20.

Sobald der Master 20 die Antwortinformation von der Slaveeinrichtung 150/ empfangen und ausgewertet hat, weiß er, dass die Slaveeinrichtung 150/ wieder in die Stromschleife 140 eingeschleift ist und den Systemzustandswechsel angefordert hat.As soon as the master 20 has received and evaluated the response information from the slave device 150 /, it knows that the slave device 150 / is looped back into the current loop 140 and has requested the system state change.

Nachdem die Auswerte- und Steuereinheit 60 die Antwortinformation derAfter the evaluation and control unit 60, the response information of the

Slaveeinrichtung 150/ empfangen und ausgewertet hat, erzeugt sie ein zweites strommoduliertes Signal mittels der Schalteinrichtung 110, welches gleich dem ersten strommodulierten Signal sein kann. Alternativ kann das zweite strommodulierte Signal aber auch, sofern dem Master 20 bekannt, die Adresse der weiteren Slaveeinrichtung 150n enthalten, oder auch nur eine andere zeitliche Lange als das erste Stromsignal aufweisen. Sobald die Slaveeinrichtung 150n das zweite strommodulierte Signal empfangen und ausgewertet hat, kann die Auswerte- und Steuereinheit 160n eine Antwortinformation durch Ansteuern der Schalteinrichtung 200n erzeugen, die beispielsweise die Adresse der Slaveeinrichtung 150n enthâlt. Nach oder vor dem Übertragen der Antwortinformation kann die Auswerte- und Steuereinheit 160n die Schalteinrichtung 250n wieder ôffnen. Unter Ansprechen auf die Antwortinformationen der Slaveeinrichtung 150n erkennt die Mastereinrichtung 20, dass nunmehr auch die zweite Slaveeinrichtung 150n wieder in die Stromschleife 140 eingeschleift ist.Slave device 150 / has received and evaluated, it generates a second current-modulated signal by means of the switching device 110, which may be equal to the first current-modulated signal. Alternatively, however, the second current-modulated signal may also, if known to the master 20, contain the address of the further slave device 150n, or may also have only a different time length than the first current signal. As soon as the slave device 150n has received and evaluated the second current-modulated signal, the evaluation and control unit 160n can generate response information by driving the switching device 200n, which contains, for example, the address of the slave device 150n. After or before the transmission of the response information, the evaluation and control unit 160n can reopen the switching device 250n. In response to the response information of the slave device 150n, the master device 20 recognizes that now also the second slave device 150n is again looped into the current loop 140.

Dieses Prozedere wird solange wiederholt, bis allé Slaveeinrichtungen ein Antwortsignal zum Master 20 übertragen haben und folglich in die Stromschleife eingeschleift sind.This procedure is repeated until all the slave devices have transmitted a response signal to the master 20 and are thus looped into the current loop.

Angemerkt sei an dieser Stelle, dass der Master 20 das Einschleifen einer Slaveeinrichtung auch an einer Spannungsänderung am Eingang 131, 132 der Stromschleife mittels der Spannungsmesseinrichtung 240 erfassen kann, da mit jedem Einschleifen einer Slaveeinrichtung sich der Gesamtwiderstand der Stromschleife 140 ändert.It should be noted at this point that the master 20 can also detect the looping in of a slave device on a voltage change at the input 131, 132 of the current loop by means of the voltage measuring device 240, since the total resistance of the current loop 140 changes with each looping in of a slave device.

Sind allé Slaveeinrichtungen eingeschleift und ist das Kommunikationssystem 10 wieder betriebsbereit, kann die Auswerte- und Steuereinheit 60 unter Ansteuerung der Schalteinrichtung 110 ein sogenanntes Entriegelungssignal in die Stromschleife 140 einprâgen. Das Entriegelungssignal wird von alien Slaveeinrichtungen 15O3 und 150n empfangen, da nunmehr die Schalteinrichtungen 20Û! und 200n geschlossen und die Schalteinrichtungen 250Ï und 250n wieder geôffnet sind.Once all the slave devices have been looped in and the communication system 10 is ready for operation again, the evaluation and control unit 60, under the control of the switching device 110, can inject a so-called unlocking signal into the current loop 140. The unlock signal is received by all slave devices 15O3 and 150n since now the switching devices 20Û! and 200n are closed and the switching devices 250Ï and 250n are reopened.

Angemerkt sei an dieser Stelle, dass der ordnungsgemäße Betrieb desIt should be noted at this point that the proper operation of the

Kommunikationssystems 10 durch eine Bedienperson der Mastereinrichtung 20 mitgeteilt werden kann, die daraufhin das entsprechende Entriegelungssignal erzeugt. Unter Ansprechen auf das Entriegelungssignal veranlasst die Auswerte- und Steuereinheit 160-1, dass die Schalteinrichtung 21 0ί wieder geôffnet wird, wâhrend die Auswerte- und Steuereinheit 160n veranlasst, dass die Schalteinrichtung 210n und somit der Ausgang 184n, 185n der Slaveeinrichtung 150n geôffnet beziehungsweise wieder eingeschaltet wird. Bei Halbleiterausgângen würden diese Ausgânge in den High-Zustand versetzt werden.Communication system 10 can be communicated by an operator of the master device 20, which then generates the corresponding unlock signal. In response to the unlock signal, the evaluation and control unit 160-1 causes the switching device 21 0ί to be reopened, while the evaluation and control unit 160n causes the switching device 210n and thus the output 184n, 185n of the slave device 150n to be opened or re-opened is turned on. For semiconductor outputs, these outputs would be set high.

Nunmehr sei der Fall angenommen, dass das in Figur 1 gezeigteNow, let us assume the case that shown in FIG

Kommunikationssystem erstmalig in Betrieb genommen werden soil. Hierzu sind alléCommunication system should be put into operation for the first time. These are allé

Schalteinrichtungen, das sind die Schalteinrichtungen 110, 200i, 200n, 25Û! und 250n geschlossen.Switching devices, these are the switching devices 110, 200i, 200n, 25Û! and 250n closed.

Um die Konfiguration automatisch zu erkennen zu kônnen, wird eineTo be able to recognize the configuration automatically, a

Systemkonfiguration-Erkennungsphase auch Teaching-Modus genannt, vom Master 20 eingeleitet. Sofern von den Slaveeinrichtungen 150-i und 150n wâhrend des Teaching-Vorgangs keine Informationen, wie zum Beispiel Adressen, zum Master übertragen werden, bleiben die Schalteinrichtungen 200ϊ und 200n wâhrend der gesamten Systemkonfigurations-Erkennungsphase geschlossen.System configuration detection phase also called teaching mode, initiated by the master 20. If no information, such as addresses, is transmitted to the master by the slave devices 150-i and 150n during the teaching process, the switching devices 200ϊ and 200n remain closed during the entire system configuration detection phase.

Zunâchst erzeugt die Auswerte- und Steuereinheit 60 des Masters 20 beispielsweise einen ersten Stromimpuls definierter Lânge, indem der Schalter 110 für eine die definierte Zeitspanne geôffnet wird. Dieser erste Stromimpuls, der einem Ruhestrom von 0A entspricht, kann nur von der Slaveeinrichtung 150! gesehen werden, da die Schalter 250ή und 250n geschlossen sind. Die Auswerte- und Steuereinheit 160! interpretiert den ersten Stromimpuls dahingehend, dass eine System-Konfigurations-Erkennungsphase eingeleitet worden ist.First of all, the evaluation and control unit 60 of the master 20 generates, for example, a first current pulse of defined length, by opening the switch 110 for a defined period of time. This first current pulse, which corresponds to a quiescent current of 0A, can only by the slave device 150! since the switches 250ή and 250n are closed. The evaluation and control unit 160! interprets the first current pulse to indicate that a system configuration detection phase has been initiated.

Um dem Master 20 zu signaiisieren, dass die Slaveeinrichtung 150! in dieTo signal to the master 20 that the slave device 150! in the

Stromschleife 140 eingeschleift ist, veranlasst die Auswerte- und Steuereinheit 160i das Ôffnen der Schalteinrichtung 250^ Hierdurch verândert sich der Gesamtwiderstand der Stromschleife, da der Ruhestrom nunmehr auch durch die Slaveeinrichtung 150n fließt. Ein damit einhergehende Spannungsânderung kann am Eingang 131, 132 der Stromschleife 140 von der Spannungsmesseinrichtung 240 des Masters 20 erfasst und von der Auswerte- und Steuereinheit 60 als das Einschleifen der Slaveeinrichtung 15Ô! interpretiert.Current loop 140 is looped, causes the evaluation and control unit 160i the opening of the switching device 250 ^ This changes the total resistance of the current loop, since the quiescent current now flows through the slave device 150n. An associated voltage change can be detected at the input 131, 132 of the current loop 140 by the voltage measuring device 240 of the master 20 and by the evaluation and control unit 60 as the looping of the slave device 15Ô! interpreted.

Weist der Master 20 beispielsweise keine Spannungsmesseinrichtung 240 auf, kann die Slaveeinrichtung 150i dem Master 20 ein Einschleifen dadurch signaiisieren, dass die Slaveeinrichtung 150-, zum Beispiel die Schalteinrichtung 200-1 für einen definierten Zeitraum ôffnet. Alternativ kônnte die Slaveeinrichtung 15Û! eine Antwortinformation durch entsprechendes Ôffnen und Schließen der Schalteinrichtung 200Ί zum Master 20 übertragen, die gegebenenfalls auch die Adresse der Slaveeinrichtung 150i enthâlt. Der entsprechend modulierte Ruhestrom wird von der Mastereinrichtung 20 über dieIf the master 20 does not have a voltage measuring device 240, for example, the slave device 150i can signal the master 20 to be looped in that the slave device 150-, for example the switching device 200-1, opens for a defined period of time. Alternatively, the slave device 15Û! a response information by appropriate opening and closing of the switching device 200Ί transmitted to the master 20, which optionally also contains the address of the slave device 150i. The corresponding modulated quiescent current is from the master device 20 via the

Stromerfassungseinrichtung 120 empfangen und von der Auswerte- und Steuereinheit 60 entsprechend auswertet.Current detection device 120 received and evaluated by the evaluation and control unit 60 accordingly.

Nachdem die Mastereinrichtung 20 das Einschleifen der Slaveeinrichtung 150/ erkannt hat, erzeugt sie einen weiteren Stromimpuls in der Stromschleife 40 durch erneutes Ansteuern der Schalteinrichtung 110. Dieser Stromimpuls kann, sofern er identisch ist mit dem ersten Stromimpuls, von der Slaveeinrichtung 150/ als Bestätigung und von der Slaveeinrichtung 150n als Beginn der Systemkonfigurations-Erkennungsphase erkannt werden. Auf diese Weise kann die Slaveeinrichtung 150/ erkennen, dass sie ordnungsgemäß vom Master 20 erkannt wurde. Zudem kann sie hierdurch auch ihre Position innerhalb der Stromschleife 140 kontrollieren. Denn die Anzahl empfangener Stromimpuls entspricht der Anzahl an Slaveeinrichtungen, die der Slaveeinrichtung 150/ in der Kette folgen.After the master device 20 has detected the looping in of the slave device 150 /, it generates another current pulse in the current loop 40 by re-energizing the switching device 110. This current pulse can, if it is identical to the first current pulse, from the slave device 150 / as confirmation and be recognized by the slave device 150n as the beginning of the system configuration detection phase. In this way, the slave device 150 / can recognize that it has been properly recognized by the master 20. In addition, it can also control their position within the current loop 140. Because the number of received current pulse corresponds to the number of slave devices that follow the slave device 150 / in the chain.

Unter Ansprechen auf den weiteren Stromimpuls sorgt die Auswerte- und Steuereinheit 160n dafür, dass die Schalteinrichtung 250n geôffnet wird. Dadurch wird der definierte Abschlusswiderstand 270 in die Stromschleife 140 eingeschleift, was den Gesamtwiderstand der Stromschleife 140 verändert und zu einer sprunghaften Spannungsänderung am Eingang der Stromschleife 140 im Master 20 führt. Diese Spannungsänderung erkennt der Master 20 wiederum als das Einschleifen eines weiteren Slaves 150n. Weist der Master 20 beispielsweise keineIn response to the further current pulse, the evaluation and control unit 160n ensures that the switching device 250n is opened. As a result, the defined terminating resistor 270 is looped into the current loop 140, which changes the total resistance of the current loop 140 and leads to a sudden voltage change at the input of the current loop 140 in the master 20. In turn, the master 20 recognizes this voltage change as the looping in of a further slave 150n. For example, if master 20 does not have any

Spannungsmesseinrichtung 240 auf, kann die Slaveeinrichtung 150n dem Master 20 ein Einschleifen dadurch signalisieren, dass die Slaveeinrichtung 150n zum Beispiel die Schalteinrichtung 200/ für einen definierten Zeitraum ôffnet. Alternativ kônnte die Slaveeinrichtung 150n eine Antwortinformation durch entsprechendes Ôffnen und Schließen der Schalteinrichtung 200/ zum Master 20 übertragen, die gegebenenfalls auch die Adresse der Slaveeinrichtung 150n enthâlt. Der entsprechend modulierte Ruhestrom wird von der Mastereinrichtung 20 über die Stromerfassungseinrichtung 120 empfangen und von der Auswerte- und Steuereinheit 60 entsprechend auswertet.Voltage measuring device 240, the slave device 150n may signal the master 20 to be looped in that the slave device 150n, for example, opens the switching device 200 / for a defined period of time. Alternatively, the slave device 150n could transmit response information by opening and closing the switching device 200 / to the master 20, which optionally also contains the address of the slave device 150n. The correspondingly modulated quiescent current is received by the master device 20 via the current detection device 120 and evaluated accordingly by the evaluation and control unit 60.

Sind mehr als zwei Slaveeinrichtungen an der Stromschleife 140 angeschlossen, wird das zuvor beschriebene Verfahren solange wiederholt, bis allé Slaves erkennt worden sind. Der Master 20 kann das Ende der Systemkonfigurations-Erkennungsphase beispielsweise dadurch erkennen, dass auf den vom Master 20 zuletzt erzeugten „negativen“ Stromimpuls keine Spannungsänderung am Eingang der Stromschleife 140 detektiert oder kein Antwortsignal von einer weiteren Slaveeinrichtung mehr empfangen worden ist.If more than two slave devices are connected to the current loop 140, the method described above is repeated until all slaves have been detected. The master 20 can recognize the end of the system configuration detection phase, for example, by the fact that no voltage change at the input of the current loop 140 has been detected on the "negative" current pulse last generated by the master 20 or no response signal has been received from another slave device.

Sobald die Systemkonfigurations- und Erkennungsphase abgeschlossen worden ist, kann diese, sofern sie erfolgreich war, von einer Bedienperson dem Master 20 gegenüber bestâtigt werden. Nach einer erfoigreichen System-Konfigurations-Erkennungsphase kennt der Master 20 die Anzahl angeschlossener Slaves und gegebenenfalls deren Adressen.Once the system configuration and detection phase has been completed, if successful, it may be acknowledged by an operator to the master 20. After a successful system configuration detection phase, the master 20 knows the number of connected slaves and possibly their addresses.

Das zuvor beschriebene Einschleifverfahren und die zuvor beschriebeneThe grinding process described above and the previously described

Systemkonfigurations-Erkennungsphase kônnen immer ausgeführt werden, wenn von den Slaveeinrichtungen zum Beispiel bestimmte Zustandsinformationen, wie zum Beispiel eine Information darüber, dass eine Slaveeinrichtung einen Zustandswechsel angefordert hat, abgefragt werden sollen.System configuration detection phases may always be performed when, for example, certain state information, such as information that a slave device has requested a state change, is to be polled by the slave devices.

Nunmehr betrachten wir noch einmal die in Figur 7 dargestellte beispielhafte Schaltungsanordnung der Stromquelle 100.Now, let us consider again the exemplary circuit arrangement of the current source 100 shown in FIG.

Wie bereits erwâhnt, ermôglich die Schaltungsanordnung gemäß Figur 7, dass die Stromquelle 100 eingeschaltet bleiben kann, auch wenn die Stromschleife 140 kurzzeitig oder langer geôffnet wird. Die Funktionsweise der Stromquelle wird in Verbindung 8a bis 8d nâher erlâutert.As already mentioned, the circuit arrangement according to FIG. 7 makes it possible for the current source 100 to remain switched on, even if the current loop 140 is opened for a short time or longer. The operation of the power source is explained in more detail in connection 8a to 8d.

Fig. 8c zeigt in Form von logischen Zustandswechseln, die durch die in die Stromschleife eingeschleiften Schalteinrichtungen 110, 200-, und 200n hervorgerufen werden, aufeinanderfolge Betriebszustânde des Kommunikationssystems 10. Ein High-Pegel zeigt an, dass die Stromschleife 140 geschlossen ist, ein Low-Pegel weist darauf hin, dass die Stromschleife unterbrochen ist. Die ersten drei Pulspaare stellen die Systemkonfigurations-Erkennungsphase bzw. Teachingphase dar, gefolgt von einem etwas lângeren High-Pegel, der das Ende der Teachingphase signalisiert. Der folgende lange High-Pegel signalisiert einen Betriebsmodus im fehlerfreien Betrieb. Der sich daran anschließende lange Low-Pegel weist darauf hin, dass sich dasFig. 8c shows in the form of logic state changes caused by the switching devices 110, 200-, and 200n looped into the current loop, successive operating states of the communication system 10. A high level indicates that the current loop 140 is closed, a low Level indicates that the current loop is interrupted. The first three pairs of pulses represent the system configuration detection phase or teaching phase followed by a slightly longer high level signaling the end of the teaching phase. The following long high level signals an operating mode in error-free operation. The following long low level indicates that the

Kommunikationssystem 10 im sichern Zustand befindet, die Stromschleife 140 ist also unterbrochen.Communication system 10 is in the safe state, the current loop 140 is thus interrupted.

Figur 8b zeigt den Ausgangsstrom lout, der als Ruhestrom durch die Stromschleife 140 fließt, wenn die Stromschleife 140 entsprechend dem in Figur 8c gezeigten logischen Schaltzustand unterbrochen und geschlossen wird. Der Ausgangsstrom lout ist auf einem Maximalwert begrenzt.FIG. 8b shows the output current lout, which flows as a quiescent current through the current loop 140 when the current loop 140 is interrupted and closed according to the logic switching state shown in FIG. 8c. The output current lout is limited to a maximum value.

Wie in Figur 8d zu sehen ist, nimmt die am Anschlusspunkt 132 und amAs can be seen in FIG. 8d, it increases at connection point 132 and at

Masseanschluss 131 anliegende Ausgangsspannung Uout mit jedem Ôffnen der Stromschleife 140 zu. Sobald die Ausgangsspannung einen Schwellenwert erreicht, sorgt die in Figur 7 gezeigte Schaltungsanordnung dafür, dass der geregelte Strom Ireg abrupt auf einen einstellbaren Wert heruntergesetzt wird. Auf diese Weise kann der Leistungsverbrauch im Master 20 bei unterbrochener Stromschleife reduziert werden. Derzeitliche Verlauf des geregelten Stroms, der dem Strom durch den Längswiderstand 545 entspricht, ist in Fig. 8a gezeigt.Ground terminal 131 adjacent output voltage Uout with each opening of the current loop 140 too. As soon as the output voltage reaches a threshold value, the circuit arrangement shown in FIG. 7 ensures that the regulated current Ireg is abruptly lowered to an adjustable value. In this way, the power consumption in the master 20 can be reduced when the current loop is interrupted. The current profile of the regulated current, which corresponds to the current through the series resistor 545, is shown in FIG. 8a.

Mit anderen Worten: Die in Figur 7 gezeigte Schaltungsanordnung regelt in Abhângigkeit der am Eingang 131, 132 der Stromschleife 140 auftretenden Spannung den durch den Längswiderstand 545 fließenden geregelten Strom, so dass der Energieverbrauch während geöffneter Stromschleife im Master reduziert werden kann.In other words, the circuit arrangement shown in FIG. 7 regulates the regulated current flowing through the series resistor 545, depending on the voltage occurring at the input 131, 132 of the current loop 140, so that the power consumption during open loop in the master can be reduced.

Die Aspekte der Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen zusammengefasst.The aspects of the invention will be summarized below in conjunction with the drawings.

Es ist ein Kommunikationssystem 10 zur strommodulierten Übertragung von Daten zwischen einer Mastereinrichtung und wenigstens einer Slaveeinrichtung vorgesehen. Wie Fig. 1 beispielhaft zeigt, weist das Kommunikationssystem 10 folgende Merkmale auf: a) eine Stromschleife 140, die zur Datenübertragung und optional zurA communication system 10 is provided for the stream-modulated transmission of data between a master device and at least one slave device. As FIG. 1 shows by way of example, the communication system 10 has the following features: a) a current loop 140, which is used for data transmission and optionally for

Energieversorgung ausgebildet ist, b) eine Mastereinrichtung 20 mit - einer ersten Auswerte- und Steuereinrichtung 60, - einer ersten in die Stromschleife 140 geschalteten, von der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung 60 ansteuerbaren Schalteinrichtung 110, welche dazu ausgebildet ist, die Stromschleife 140 zur Übertragung von Daten zu ôffnen und zu schließen, - einer an die Stromschleife 140 angeschlossenen elektrischen Stromquelle 100, welche dazu ausgebildet ist, insbesondere im fehlerfreien Betrieb einen konstantenPower supply is formed, b) a master device 20 with - a first evaluation and control device 60, - a first in the current loop 140 connected controllable by the first evaluation and control device 60 switching device 110, which is adapted to the current loop 140 for transmission to open and close data, - an electric current source 100 connected to the current loop 140, which is designed to be a constant, in particular in error-free operation

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Ruhestrom in die Stromschleife 140 einzuprâgen, - einer ersten in die Stromschleife 140 geschalteten Stromerfassungseinrichtung 120, welche mit der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung 60 verbunden ist, wobei die erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet ist, den von der ersten Stromerfassungseinrichtung 120 erfassten Strom auszuwerten, wobei die erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60 ferner dazu ausgebildet sein kann, beispielsweise in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis die Ausführung einer definierten Aktion zu veranlassen, c) wenigstens eine Slaveeinrichtung 150η, 150n, die an die Stromschleife 140 angeschlossen ist und folgende Merkmale enthâlt: - eine zweite Auswerte- und Steuereinheit 160/, 160n, - eine zweite in die Stromschleife 140 geschaltete, von der zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung 160/, 160n ansteuerbare Schalteinrichtung 200/, 200n, welche dazu ausgebildet ist, die Stromschleife 140 zur Übertragung von Daten zu ôffnen und zu schließen, - eine dritte von der zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung 160/, 160n ansteuerbare Schalteinrichtung 250/, 250n, welche dazu ausgebildet ist, im geschlossenen Zustand die Stromschleife 140 kurzuschließen, wobei die zweite Auswerte- und Steuereinheit 160/, 160n dazu ausgebildet ist, die dritte Schalteinrichtung 250/, 250n wâhrend einer Systemkonfigurations-Erkennungsphase, die auch als Slave-Aufschaltungsphase oder Slave-Einschleifphase bezeichnet werden kann, vorübergehend zu schließen und anschließend wieder zu ôffnen, und wobei die erste Auswerte- und Steuereinheit 60 dazu ausgebildet ist, ein Anschalten der wenigstens einen Slaveeinrichtung 150/, 150n an die Stromschleife 140 bzw. ein Einschleifen der wenigstens einen Slaveeinrichtung 150/, 150n in die Stromschleife 140zu erkennen, indem zum Beispiel der sich beim Ôffnen der dritten Schalteinrichtung verändernde Gesamtwiderstand der Stromschleife 140 von der Mastereinrichtung 20 erfasst und ausgewertet wird, - eine in die Stromschleife 140 geschaltete zweite Stromerfassungseinrichtung 170/, 170n, welche mit der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 160/, 160n verbunden ist, wobei die zweite Auswerte- und Steuereinheit 160/, 160n dazu ausgebildet ist, den von der zweiten Stromerfassungseinrichtung 170/, 170n erfassten Strom auszuwerten. Beispielsweise kann die zweite Auswerte- und Steuereinheit 160/, 160n dazu ausgebildet sein, in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis zum Beispiel das Ausführen einer definierten Aktion zu veranlassen.Quiescent current in the current loop 140 einzuprägen - a first in the current loop 140 connected current detection device 120, which is connected to the first evaluation and control device 60, wherein the first evaluation and control device 60 is adapted to the detected by the first current detection device 120 current The first evaluation and control device 60 can also be designed to cause, for example, depending on the evaluation result, the execution of a defined action, c) at least one slave device 150η, 150n, which is connected to the current loop 140 and contains the following features - a second evaluation and control unit 160 / 160n, - a second switched into the current loop 140, by the second evaluation and control device 160 /, 160n controllable switching device 200 /, 200n, which is adapted to the current loop 140 for transmission of data to open and close a third switching device 250 /, 250n controllable by the second evaluation and control device 160 /, 160n, which is designed to short-circuit the current loop 140 in the closed state, the second evaluation and control unit 160 /, 160n being designed to the third switching device 250 / 250n may be temporarily closed and then reopened during a system configuration detection phase, which may also be referred to as a slave power-up phase or a slave loop-in phase, and wherein the first evaluation and control unit 60 is configured to Turning on the at least one slave device 150 /, 150n to the current loop 140 or a grinding of the at least one slave device 150 / to recognize 150n in the current loop 140, for example, by changing the opening of the third switching device total resistance of the current loop 140 from the master device 20th recorded and evaluated, - one in d The current loop 140 connected second current detection device 170 /, 170n, which is connected to the second evaluation and control unit 160 /, 160n, wherein the second evaluation and control unit 160 /, 160n is adapted to that of the second current detection means 170 /, 170n evaluate the electricity collected. For example, the second evaluation and control unit 160 / 160n may be configured to cause, for example, the execution of a defined action, depending on the evaluation result.

Unter einer definierten Aktion kann zum Beispiel das Übertragen von Informationen, wie zum Beispiel das Übertragen von Adressen, Zustandsinformationen oder Steuerbefehlen, von der Mastereinrichtung zu der wenigstens einen Slaveeinrichtung oder von der wenigstens einen Slaveeinrichtung zu der Mastereinrichtung, das Deaktivieren von Ausgângen oder das teilweise oder vollstândige Abschalten des Kommunikationssystems verstanden werden.Under a defined action, for example, the transfer of information, such as the transfer of addresses, status information or control commands from the master device to the at least one slave device or from the at least one slave device to the master device, the deactivation of outputs or the partially or complete shutdown of the communication system are understood.

Die Stromschleife 140 fungiert insbesondere als Kommunikationsschnittstelle zwischen der Mastereinrichtung 20 und der wenigstens einen Slaveeinrichtung 150^ 150n. Auf diese Weise kann jeder Teilnehmer innerhalb kurzer Zeit auf Zustandsânderungen innerhalb des Kommunikationssystems 10 reagieren. Dank der Verwendung einer Stromschleife und dem Auswerten eines Strompegels stôren Spannungshübe durch EMV-Einwirkungen nicht die Funktionsfâhigkeit des Kommunikationssystems 10. Folglich kann eine ausreichende Robustheit des Systems erzielt werden.The current loop 140 acts in particular as a communication interface between the master device 20 and the at least one slave device 150 ^ 150n. In this way, each participant can respond within a short time to state changes within the communication system 10. Thanks to the use of a current loop and the evaluation of a current level, voltage swings due to EMC effects do not disturb the functionality of the communication system 10. Consequently, sufficient robustness of the system can be achieved.

Um Spannungsânderungen am Eingang 131, 132 der Stromschleife 140 erkennen zu kônnen, kann die Mastereinrichtung 20 eine mit der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung 60 verbundene Spannungsmesseinrichtung 240, die an den Eingang der Stromschleife 140 anschließbar ist, aufweisen, wobei die erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet ist, die von der Spannungsmesseinrichtung 240 gemessenen Spannungen auszuwerten. Ferner kann sie dazu ausgebildet sein, gegebenenfalls in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis eine definierte Aktion auszuführen oder auszulôsen. Spannungsânderungen treten am Eingang 131, 132 der Stromschleife 140 zum Beispiel dann auf, wenn die dritte Schalteinrichtung 250!, 250n der wenigstens einen Slaveeinrichtung 150i, 150n geschlossen und wieder geôffnet wird oder die Stromschleife 140, aus welchen Gründen auch immer, unterbrochen wird.In order to be able to recognize voltage changes at the input 131, 132 of the current loop 140, the master device 20 can have a voltage measuring device 240 connected to the first evaluation and control device 60 which can be connected to the input of the current loop 140, wherein the first evaluation and control device 60 is configured to evaluate the voltages measured by the voltage measuring device 240. Furthermore, it can be designed to execute or trigger a defined action depending on the evaluation result, if appropriate. Voltage changes occur at the input 131, 132 of the current loop 140, for example, when the third switching device 250, 250n of the at least one slave device 150i, 150n is closed and reopened or the current loop 140 is interrupted, for whatever reason.

Zahlreiche Ausgestaltungen hinsichtlich der Stromerfassungseinrichtungen sind denkbar. Vorzugsweise weist die erste Stromerfassungseinrichtung 120 der Mastereinrichtung 20 und die zweite Stromerfassungseinrichtung 170i, 170n der wenigstens einen Slaveeinrichtung 15Û!, 150n jeweils i) einen Optokoppler oder ii) einen Messwiderstand 121; 172-,, 172n und einen Differenzverstärker 122; 171 -,, 171 n auf, welcher mit der ersten bzw. zweiten Auswerte- und Steuereinheit 60; 160·,, 160n verbunden ist.Numerous embodiments with regard to the current detection devices are conceivable. Preferably, the first current detection device 120 of the master device 20 and the second current detection device 170i, 170n of the at least one slave device 15Û !, 150n each i) an optocoupler or ii) a measuring resistor 121; 172-172n and a differential amplifier 122; 171 - ,, 171 n, which with the first and second evaluation and control unit 60; 160 · ,, 160n is connected.

Die Mastereinrichtung 20 kann beispielsweise wenigstens einen mit der ersten Auswerte- und Steuereinheit 60 verbundenen ersten Eingang 40 aufweist, an den ein Sensor 30 anschließbar ist. Der Sensor kann ein Not-Aus-Schalter sein. Alternativ oder zusâtziich kann auch die wenigstens eine Slaveeinrichtung 150-,, 150n wenigstens einen mit der zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung 160i, 160n verbundenen zweiten Eingang 183!, 183n aufweist, an den ebenfalls ein Sensor, zum Beispiel ein Zweihand-Schalter, anschließbar ist.The master device 20 may have, for example, at least one first input 40 connected to the first evaluation and control unit 60, to which a sensor 30 can be connected. The sensor can be an emergency stop switch. Alternatively or additionally, the at least one slave device 150 - 1, 150 - can also have at least one second input 183, 183n connected to the second evaluation and control device 160i, 160n, to which a sensor, for example a two-hand switch, can likewise be connected ,

Um auch als Ι/0-Geräte verwendet werden zu kônnen, kann die Mastereinrichtung 20 wenigstens einen von der ersten Auswerte- und Steuereinheit 60 ansteuerbaren ersten Ausgang 70, 71 aufweisen, an den ein Aktor anschließbar ist. Alternativ Oder optional kann die wenigstens eine Slaveeinrichtung 150i, 150n wenigstens einen von der zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung 160i, 160n ansteuerbaren zweiten Ausgang 184Ί, 1851; 184n, 185n aufweisen, an den ein Aktor anschließbar ist.In order to be able to also be used as Ι / 0 devices, the master device 20 can have at least one first output 70, 71 that can be controlled by the first evaluation and control unit 60, to which an actuator can be connected. Alternatively or optionally, the at least one slave device 150i, 150n may comprise at least one second output 184Ί, 1851; 184n, 185n, to which an actuator can be connected.

Um beispielsweise das Kommunikationssystem 10 in einen sicheren Zustand fahren zu kônnen, kann die erste Auswerte- und Steuereinheit 60 der Mastereinrichtung 20 die erste Schalteinrichtung 110 in definierter Weise zur Erzeugung einesIn order, for example, to be able to drive the communication system 10 into a safe state, the first evaluation and control unit 60 of the master device 20 can use the first switching device 110 in a defined manner to generate a

Zustandswechsel-Anforderungssignals ansteuern. Vorzugsweise wird hierzu die Stromschleife 140 mittels der ersten Schalteinrichtung 110 für eine vorbestimmte Mindestdauerdauer geôffnet. Denkbar ist auch, dass die Stromschleife bis zur Fehlerbeseitigung geôffnet bleibt.Control state change request signal. For this purpose, the current loop 140 is preferably opened by means of the first switching device 110 for a predetermined minimum duration duration. It is also conceivable that the current loop remains open until fault elimination.

Alternativ oder zusâtziich kann die zweite Auswerte- und Steuereinheit 160!, 160n die zweite Schalteinrichtung 200i, 200n der wenigstens einen Slaveeinrichtung in definierter Weise zur Erzeugung eines Zustandswechsel-Anforderungssignals ansteuern.Alternatively or additionally, the second evaluation and control unit 160, 160n can control the second switching device 200i, 200n of the at least one slave device in a defined manner in order to generate a state change request signal.

Um auf einen angeforderten Zustandswechsel reagieren zu kônnen, kann die erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60 der Mastereinrichtung 20 dazu ausgebildet sein, unter Ansprechen auf ein empfangenes Zustandswechsel-Anforderungssignal den ersten Ausgang oder den an den ersten Ausgang angeschlossenen Aktor in einen sicheren Zustand zu überführen. Die zweite Auswerte- und Steuereinheit 160η, 160n kann dazu ausgebildet sein, unter Ansprechen auf ein empfangenes Zustandswechsel-Anforderungssignal den zweiten Ausgang oder den an den zweiten Ausgang angeschlossenen Aktor in einen sicheren Zustand zu überführen.In order to be able to respond to a requested state change, the first evaluation and control device 60 of the master device 20 may be configured to change the first output or the actuator connected to the first output to a safe state in response to a received state change request signal. The second evaluation and control unit 160η, 160n can be designed to convert the second output or the actuator connected to the second output into a safe state in response to a received state change request signal.

Um einen sicheren Zustand zu erreichen, kann die erste Auswerte- undTo achieve a safe state, the first evaluation and

Steuereinrichtung 60 der Mastereinrichtung 20 dazu ausgebildet sein, unter Ansprechen auf ein empfangenes Zustandswechsel-Anforderungssignal die erste Schalteinrichtung 110 zu ôffnen. Die zweite Auswerte- und Steuereinheit 160η, 160n kann dazu ausgebildet sein, unter Ansprechen auf ein empfangenes Zustandswechsel-Anforderungssignal die zweite Schalteinrichtung 200η, 200n zu ôffnen.Control means 60 of the master device 20 may be configured to open the first switching device 110 in response to a received state change request signal. The second evaluation and control unit 160η, 160n may be configured to open the second switching device 200η, 200n in response to a received state change request signal.

Manchmal ist es wünschenswert, Daten über die Stromschleife 140 zu übertragen, auch wenn die Ausgânge in einem sicheren Zustand bleiben müssen. Demzufolge kann in vorteilhafter Weise die erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet sein, den ersten Ausgang 70, 71 im sicheren Zustand zu halten und gleichzeitig die Stromschleife 140 zur Datenübertragung geschlossen zu halten. In ähnlicher Weise kann die zweite Auswerte- und Steuereinheit 160η, 160n dazu ausgebildet sein, den zweiten Ausgang 184/, 185/; 184n, 185n im sicheren Zustand zu halten und gleichzeitig die Stromschleife 140 zur Datenübertragung geschlossen zu halten.Sometimes it is desirable to transfer data over the current loop 140, even though the outputs must remain in a safe state. As a result, the first evaluation and control device 60 can advantageously be designed to keep the first output 70, 71 in the safe state and at the same time keep the current loop 140 closed for data transmission. Similarly, the second evaluation and control unit 160η, 160n may be configured to control the second output 184 /, 185 /; 184n, 185n to keep in the safe state while keeping closed the current loop 140 for data transmission.

Zweckmäßigerweise kann die erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet sein, wâhrend einer Systemkonfigurations-Erkennungsphase die erste Schalteinrichtung 110 zu schließen und eine vorbestimmte Systeminformation in die Stromschleife 140 einzuprâgen. Die Systemkonfigurations-Erkennungsphase kann automatisch unter Ansprechen auf ein bestimmtes Ereignis von der Mastereinrichtung 20 oder durch eine Bedienperson eingeleitet werden. Hierzu kann die zweite Auswerte-und Steuereinrichtung 160/, 160n der wenigstens einen Slaveeinrichtung 150/, 150n dazu ausgebildet sein, wâhrend einer Systemkonfigurations-Erkennungsphase die zweite und dritte Schalteinrichtung 200/, 250/; 200n, 250n zu schließen und nach Empfang der vorbestimmten Systeminformation die dritte Schalteinrichtung 250/, 250n wieder zu ôffnen. Die vorbestimmte Systeminformation kann zum Beispiel die Adresse der wenigstens einen Slaveeinrichtung enthalten.Conveniently, the first evaluation and control device 60 may be configured to close the first switching device 110 during a system configuration detection phase and to inject predetermined system information into the current loop 140. The system configuration detection phase may be automatically initiated by the master device 20 in response to a particular event or by an operator. For this purpose, the second evaluation and control device 160 /, 160n of the at least one slave device 150 /, 150n can be configured to use the second and third switching device 200 /, 250 /; during a system configuration detection phase; 200n, 250n, and after receiving the predetermined system information, reopen the third switching device 250 / 250n. The predetermined system information may include, for example, the address of the at least one slave device.

Vorteilhafterweise ist die elektrische Stromquelle 100 dazu ausgebildet, einen elektrischen Strom mit einstellbarem Pegel bereitzustellen.Advantageously, the electrical power source 100 is configured to provide an adjustable level electrical current.

Eine energiesparende und zuverlâssig schaltbare elektrische Stromquelle 100 weist vorzugsweise ein Schaltnetzteil 600 auf, welches einen Regler und einen Abwärtswandler aufweist, wobei eine stromgesteuerte Spannungsrückführung 601 an den Regler vorgesehen ist.An energy-saving and reliably switchable electrical power source 100 preferably has a switched-mode power supply 600, which has a regulator and a down converter, wherein a current-controlled voltage feedback 601 is provided to the regulator.

Vorzugsweise kônnen zwischen der Mastereinrichtung 20 und der wenigstens einen Slaveeinrichtung 150-1, 150nals Daten übertragende Steuerdaten, Prozessdaten, Parametrierungsdaten, Diagnosedaten, Slave basierte Zustandsdaten, die zum Beispiel eine Adresse, einen Zustandswechsel-Anforderungsbefehl, Bestätigungssignale und dergleichen enthalten, und sicherheitsrelevante Daten übertragen werden.Preferably, between the master device 20 and the at least one slave device 150-1, 150n, data transferring control data, process data, parameterization data, diagnostic data, slave-based state data including, for example, an address, a state change request command, acknowledgment signals, and the like, and security-related data may be transmitted become.

Damit das Kommunikationssystem 10 in einer Sicherheitsanwendung zum Einsatz kommen kann, sind die Mastereinrichtung 20 und die wenigstens eine Slaveeinrichtung 150-1, 150n vorzugsweise redundant ausgeführt. Beispiele einer redundant ausgebildeten Slaveeinrichtung 15(^ sind in den Figuren 2 bis 4 gezeigt, wobei die Varianten einer redundant ausgebildeten Slaveeinrichtung 15Ο3 durch die Bezugszeichen 150/, 150/' bzw. 150/“ gekennzeichnet sind. Beispiele einer redundant ausgebildeten Mastereinrichtung 20 sind in den Figuren 5 und 6 gezeigt, wobei die Varianten einer redundant ausgebildeten Mastereinrichtung 20 durch die Bezugszeichen 20' bzw. 20“ gekennzeichnet sind. Insbesondere weist die Mastereinrichtung 20‘, 20“ folgende weitere Merkmale auf: - eine weitere erste Auswerte- und Steuereinrichtung 380, - eine weitere erste in die Stromschleife 140 geschaltete, von der weiteren ersten Auswerte- und Steuereinrichtung 380 ansteuerbare Schalteinrichtung 420, welche dazu ausgebildet ist, die Stromschleife 140 zu ôffnen und zu schließen, - eine weitere erste in die Stromschleife 140 geschaltete Stromerfassungseinrichtung 410 bzw. 440, welche mit der weiteren ersten Auswerte- und Steuereinrichtung 380 verbunden ist, wobei die weitere erste Auswerte- und Steuereinrichtung 380 dazu ausgebildet ist, den von der weiteren ersten Stromerfassungseinrichtung 410 bzw. 440 erfassten Strom auszuwerten und beispielsweise in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis das Ausführen oder Auslösen einer definierten Aktion zu veranlassen. Alternativ oder zusâtziich kann die wenigstens eine Slaveeinrichtungen 150/, 150!“ bzw. 150i“‘folgende weitere Merkmale aufweisen: - eine weitere zweite Auswerte- und Steuereinheit 290 bzw. 350, - eine weitere zweite in die Stromschleife 140 geschaltete, von der weiteren zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung 290 bzw. 350 ansteuerbare Schalteinrichtung 310 bzw. 340, - eine weitere dritte von der weiteren zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung 290 bzw. 350 ansteuerbare Schalteinrichtung 320, welche in Reihe mit bzw. parallel zur der dritten Schalteinrichtung 250i, 250n geschaltet sein kann- es kann auch eine der beiden Schalteinrichtungen entfallen -, wobei die weitere zweite Auswerte- und Steuereinheit 290 bzw. 350 dazu ausgebildet ist, die weitere dritte Schalteinrichtung 320 wâhrend einer Systemkonfigurations-Erkennungsphase vorübergehend zu schließen und anschließend wieder zu ôffnen, und wobei die erste Auswerte- und Steuereinheit 60 und die weitere erste Auswerte-und Steuereinheit 380 jeweils dazu ausgebildet sind, ein Anschalten der wenigstens einen Slaveeinrichtung 150/, 150/ bzw. 150i“‘ an die Stromschleife 140 zu erkennen, und - eine weitere in die Stromschleife 140 geschaltete zweite Stromerfassungseinrichtung 300 bzw. 330, welche mit der weiteren zweiten Auswerte- und Steuereinheit 290 bzw. 350 verbunden ist, wobei die weitere zweite Auswerte- und Steuereinheit 290 bzw. 350 dazu ausgebildet ist, den von der weiteren zweiten Stromerfassungseinrichtung 300 bzw. 330 erfassten Strom auszuwerten und beispielsweise in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis das Ausführen einer definierten Aktion zu veranlassen.In order for the communication system 10 to be used in a security application, the master device 20 and the at least one slave device 150-1, 150n are preferably designed to be redundant. Examples of a redundantly formed slave device 15 (c) are shown in Figures 2 to 4, wherein the variants of a redundantly formed slave device 15Ο3 are designated by reference numerals 150/150 / 'and 150 / " 5 and 6, wherein the variants of a redundantly configured master device 20 are identified by the reference numerals 20 'and 20 ", respectively. In particular, the master device 20', 20" has the following further features: a further first evaluation and control device 380 a further first switching device 420 which is connected to the current loop 140 and can be activated by the further first evaluation and control device 380 and which is designed to open and close the current loop 140, a further first current detection device 410 connected to the current loop 140 440, which with the further first evaluation and control means 380 is connected, wherein the further first evaluation and control device 380 is adapted to evaluate the detected by the other first current detection means 410 and 440 current and cause, for example, depending on the evaluation result, the execution or triggering of a defined action. Alternatively or additionally, the at least one slave device 150 /, 150 "or 150" may have the following further features: a further second evaluation and control unit 290 or 350, a further second switched into the current loop 140, from the other second evaluation and control device 290 or 350 controllable switching device 310 or 340, - another third of the other second evaluation and control device 290 or 350 controllable switching device 320, which in series with or parallel to the third switching device 250i, 250n one of the two switching devices can also be dispensed with - the further second evaluation and control unit 290 or 350 being designed to temporarily close and then reopen the further third switching device 320 during a system configuration detection phase, and wherein the first evaluation and control unit 60 and the further first evaluation and Control unit 380 are each designed to detect a turning on the at least one slave device 150 /, 150 / or 150i "'to the current loop 140, and - another connected in the current loop 140 second current detection device 300 or 330, which with the other second evaluation and control unit 290 or 350 is connected, wherein the further second evaluation and control unit 290 or 350 is adapted to evaluate the detected by the other second current detection means 300 and 330 current and, for example, depending on the evaluation result, the execution to initiate a defined action.

Die Stromschleife 140 ist vorzugsweise mit einer Abschlusseinrichtung 270 abgeschlossen ist. Die Abschlusseinrichtung ist insbesondere ein elektrischer Widerstand mit definierter Größe.The current loop 140 is preferably terminated with a termination device 270. The termination device is in particular an electrical resistor of a defined size.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Mastereinrichtung 20 vorgesehen, welche zum Einsatz in einem Kommunikationssystem 10 nach einem der Ansprüche 2 bis 14 ausgebildet ist. Sie weist insbesondere und folgende Merkmale auf: - eine erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60, τ n - eine ersten in eine Stromschleife 140 schaltbare, von der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung 60 ansteuerbaren Schalteinrichtung 110, welche dazu ausgebildet ist, die Stromschleife 140 zur Übertragung von Daten zu ôffnen und zu schließen, - eine an die Stromschleife 140 anschließbare elektrischen Stromquelle 100, welche dazu ausgebildet ist, einen konstanten Ruhestrom in die Stromschleife 140 einzuprâgen, - eine erste in die Stromschleife 140 schaltbare Stromerfassungseinrichtung 120, welche mit der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung 60 verbunden ist, wobei die erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet ist, den von der ersten Stromerfassungseinrichtung 120 erfassten Strom auszuwerten und in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis eine definierte Aktion auszuführen oder auszulösen, und - eine mit der ersten Auswerte- und Steuereinrichtung 60 verbundeneAccording to one aspect of the invention, a master device 20 is provided, which is designed for use in a communication system 10 according to one of claims 2 to 14. It has in particular and the following features: a first evaluation and control device 60, τ n, a first switching device 110 which can be switched into a current loop 140 and can be activated by the first evaluation and control device 60, which is designed to transmit the current loop 140 for transmission opening and closing of data, - an electrical current source 100 which can be connected to the current loop 140 and which is designed to inject a constant quiescent current into the current loop 140, a first current detection device 120 which can be switched into the current loop 140 and which is connected to the first evaluation circuit. and control device 60 is connected, wherein the first evaluation and control device 60 is designed to evaluate the current detected by the first current detection device 120 and to execute or trigger a defined action in dependence on the evaluation result, and - one with the first evaluation and control device 60 connected

Spannungsmesseinrichtung 240, die an den Eingang der Stromschleife 140 anschließbar ist, wobei die erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet ist, die von der Spannungsmesseinrichtung 240 gemessenen Spannungen auszuwerten. Ferner kann die erste Auswerte- und Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet sein, beispielsweise in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis das Ausführen einer definierten Aktion zu veranlassen.Voltage measuring device 240, which is connectable to the input of the current loop 140, wherein the first evaluation and control device 60 is adapted to evaluate the voltages measured by the voltage measuring device 240. Furthermore, the first evaluation and control device 60 may be configured to cause the execution of a defined action, for example, depending on the evaluation result.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist Slaveeinrichtung 150/, 150n vorgesehen, welche zum Einsatz in einem Kommunikationssystem 10 nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist und insbesondere folgende Merkmale aufweist: - eine Auswerte- und Steuereinheit 160/, 160n, - eine erste in eine Stromschleife 140 schaltbare, von der zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung 160/, 160n ansteuerbare Schalteinrichtung 200/, 200n, welche dazu ausgebildet ist, die Stromschleife 140 zur Übertragung von Daten zu ôffnen oder zu schließen, - eine zweite von der zweiten Auswerte- und Steuereinrichtung 160i, 160n ansteuerbare Schalteinrichtung 250/, 250n, welche dazu ausgebildet ist, im geschlossenen Zustand die Stromschleife 140 kurzuschließen, wobei die zweite Auswerte- und Steuereinheit 160/, 160n dazu ausgebildet ist, die dritte Schalteinrichtung 250/, 250n wâhrend einer Systemkonfigurations-Erkennungsphase vorübergehend zu schließen und anschließend wieder zu ôffnen, - eine in die Stromschleife 140 schaltbare Stromerfassungseinrichtung 170/, 170n, welche mit der Auswerte- und Steuereinheit 160/, 160n verbunden ist, wobei die Q 1According to a further aspect, slave device 150 /, 150n is provided which is designed for use in a communication system 10 according to one of claims 1 to 14 and in particular has the following features: an evaluation and control unit 160 /, 160n, a first one Current loop 140 switchable switching device 200 / 200n controllable by the second evaluation and control device 160 /, 160n, which is designed to open or close the current loop 140 for the transmission of data, a second one from the second evaluation and control device 160i, 160n controllable switching device 250 /, 250n, which is designed to short-circuit the current loop 140 in the closed state, wherein the second evaluation and control unit 160 /, 160n is adapted to the third switching device 250 /, 250n during a system configuration detection phase temporarily closed and then reopened, - one in the current Schle ife 140 switchable current detection device 170 /, 170n, which is connected to the evaluation and control unit 160 /, 160n, wherein the Q 1

Auswerte- und Steuereinheit 160^ 160n dazu ausgebildet ist, den von der zweiten Stromerfassungseinrichtung 170^ 170n erfassten Strom auszuwerten. Ferner kann die Auswerte- und Steuereinheit 160^ 160n dazu ausgebildet sein, beispielsweise in Abhângigkeit von dem Auswerteergebnis das Ausführen einer definierten Aktion zu veranlassen.Evaluation and control unit 160 ^ 160n is designed to evaluate the current detected by the second current detection device 170 ^ 170n. Furthermore, the evaluation and control unit 160 ^ 160n may be designed to cause the execution of a defined action, for example, depending on the evaluation result.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum automatischen Erkennen der Konfiguration eines Kommunikationssystems 10 nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Verfügung gestellt, das insbesondere folgende Schritte aufweist: a) Schließen einer ersten Schalteinrichtung 110 einer Mastereinrichtung 20 und Schließen einer zweiten Schalteinrichtung 20Û! und einer dritten Schalteinrichtung 250-, einer ersten an die Stromschleife 140 angeschlossenen Slaveeinrichtung 150-,, wobei die dritte Schalteinrichtung 250t die Stromschleife 140 kurzschließt; b) Übertragen, von der Mastereinrichtung 20, eines ersten strommodulierten Signais über die Stromschleife 140, welches von der ersten Slaveeinrichtung 15O3 empfangen und ausgewertet wird; c) Ôffnen, nach Auswertung des ersten strommodulierten Signais, der dritten Schalteinrichtung 250t durch die erste Slaveeinrichtung 150^ d) Erkennen, in der Mastereinrichtung, ob die erste Slaveeinrichtung 150Ί an der Stromschleife 140 angeschlossen ist.According to a further aspect, a method for automatically recognizing the configuration of a communication system 10 according to one of claims 1 to 14 is provided, comprising in particular the following steps: a) closing a first switching device 110 of a master device 20 and closing a second switching device 20Û! and a third switching device 250-, a first slave device 150- connected to the current loop 140, the third switching device 250t short-circuiting the current loop 140; b) transmitting, from the master device 20, a first current-modulated signal via the current loop 140, which is received and evaluated by the first slave device 15O3; c) opening, after evaluation of the first current-modulated signal, the third switching device 250t by the first slave device 150 ^ d) detecting, in the master device, whether the first slave device 150Ί is connected to the current loop 140.

Das Anschalten der ersten Slaveeinrichtung 150-, kann dadurch erkannt werden, dass unter Ansprechen auf das erste strommodulierte Signal eine Zustandsinformation von der ersten Slaveeinrichtung 150t zur Mastereinrichtung 20 übertragen wird, und zwar vor oder nach dem Ôffnen der dritten Schalteinrichtung 250^ welche der Mastereinrichtung 20 signalisiert, dass die erste Slaveeinrichtung 150-1 an der Stromschleife (140) angeschlossen ist. Optional kann die Zustandsinformation eine weitere Information enthalten, welche der Mastereinrichtung 20 signalisieren, dass die erste Slaveeinrichtung einen Zustandswechsel angefordert hat. Alternativ oder zusâtzlich kann in Schritt d) unter Ansprechen auf das Ôffnen der dritten Schalteinrichtung 250-i in der Mastereinrichtung 20 erkannt werden, dass die erste Slaveeinrichtung 150! an der Stromschleife 140 angeschlossen ist. Denn das Ôffnen der dritten Schalteinrichtung 250i verândert den Gesamtwiderstand der Stromschleife 140 in definierter Weise.The turning-on of the first slave device 150- can be recognized by transmitting state information from the first slave device 150t to the master device 20 in response to the first current-modulated signal, before or after the third switching device 250 opens which of the master device 20 signals that the first slave device 150-1 is connected to the current loop (140). Optionally, the state information may include further information indicating to the master device 20 that the first slave device has requested a state change. Alternatively or additionally, in response to the opening of the third switching device 250-i in the master device 20, it can be detected in step d) that the first slave device 150! is connected to the current loop 140. Because the opening of the third switching device 250i changes the total resistance of the current loop 140 in a defined manner.

Diese Ânderung führt zu einer Spannungsânderung am Eingang der Stromschleife 140, welche von der Mastereinrichtung 20 erkannt werden kann.This change leads to a voltage change at the input of the current loop 140, which can be detected by the master device 20.

Das Kommunikationssystem 10 und somit auch das Verfahren sind skalierbar. Hierzu kann wenigstens eine weitere Slaveeinrichtung 150n in Serie mit der ersten Slaveeinrichtung 150-, in die Stromschleife 140 eingeschleift werden, wobei die erste Slaveeinrichtung 150^ zwischen der Mastereinrichtung 20 und der wenigstens einen weiteren Slaveeinrichtung 150n angeordnet ist. Schritt a) umfasst dann das Schließen einer zweiten Schalteinrichtung 200n und einer dritten Schalteinrichtung 250n der wenigstens einen weiteren Slaveeinrichtung 150n, wobei die dritte Schalteinrichtung 250n der wenigstens einen weiteren Slaveeinrichtung 150n die Stromschleife 140 kurzschließt, und dass das Verfahren weitere dem Schritt d) zeitlich folgende Schritte aufweist: e) Übertragen, von der Mastereinrichtung 20, eines zweiten strommodulierten Signais über die Stromschleife 140, welches von der einen weiteren Slaveeinrichtung 150n empfangen und ausgewertet wird; f) Ôffnen, nach Auswertung des zweiten strommodulierten Signais, der dritten Schalteinrichtung 250n der weiteren Slaveeinrichtung 150n durch die weitere Slaveeinrichtung 150n; g) Erkennen, in der Mastereinrichtung, ob die weitere Slaveeinrichtung 150n an der Stromschleife 140 angeschlossen ist.The communication system 10 and thus also the method are scalable. For this purpose, at least one further slave device 150n in series with the first slave device 150- be looped into the current loop 140, wherein the first slave device 150 ^ between the master device 20 and the at least one further slave device 150n is arranged. Step a) then comprises the closing of a second switching device 200n and a third switching device 250n of the at least one further slave device 150n, the third switching device 250n of the at least one further slave device 150n short-circuiting the current loop 140, and the method further following the step d) Steps comprising: e) transmitting, from the master device 20, a second current-modulated signal via the current loop 140, which is received and evaluated by the one further slave device 150n; f) open, after evaluation of the second current-modulated signal, the third switching device 250n of the further slave device 150n by the further slave device 150n; g) detecting, in the master device, whether the further slave device 150n is connected to the current loop 140.

Ein „Angeschlossen-sein“ der weiteren Slaveeinrichtung kann dadurch erkannt werden, dass unter Ansprechen auf das zweite strommodulierte Signal eine Zustandsinformation von der weiteren Slaveeinrichtung 150n zur Mastereinrichtung 20 übertragen wird, und zwar vor oder nach dem Ôffnen der dritten Schalteinrichtung der weiteren Slaveeinrichtung 150n, wobei die Zustandsinformation der Mastereinrichtung 20 signalisiert, dass die weitere Slaveeinrichtung 150n an der Stromschleife (140) angeschlossen ist. Optional kann die Zustandsinformation eine weitere Information enthalten, welche der Mastereinrichtung 20 signaiisieren, dass die weitere Slaveeinrichtung einen Zustandswechsel angefordert hat. Alternativ oder zusâtziich kann in Schritt g) unter Ansprechen auf das Ôffnen der dritten Schalteinrichtung 250n der weiteren Slaveeinrichtung 250n in der Mastereinrichtung 20 erkannt werden, dass die weitere Slaveeinrichtung 150n an der Stromschleife 140 angeschlossen ist. Denn das Ôffnen der dritten Schalteinrichtung 250n verändert den Gesamtwiderstand der Stromschleife 140 in definierter Weise. Diese Ânderung führt zu einer Spannungsänderung am Eingang der Stromschleife 140, welche von der Mastereinrichtung 20 erkannt werden kann.A "being connected" of the further slave device can be recognized by transmitting state information from the further slave device 150n to the master device 20 in response to the second current-modulated signal, before or after the third switching device of the further slave device 150n is opened, wherein the state information of the master device 20 signals that the further slave device 150n is connected to the current loop (140). Optionally, the state information may include further information indicating to the master device 20 that the further slave device has requested a state change. Alternatively or additionally, in step g), in response to the opening of the third switching device 250n of the further slave device 250n in the master device 20, it can be recognized that the further slave device 150n is connected to the current loop 140. For the opening of the third switching device 250n changes the total resistance of the current loop 140 in a defined manner. This change results in a voltage change at the input of the current loop 140, which can be detected by the master device 20.

Vorteilhafte Verfahrensschritte sehen vor, dass von der ersten Slaveeinrichtung 150η ein Systemzustandswechsel angefordert werden kann, dass der von der ersten Slaveeinrichtung 150η angeforderte Systemzustandswechsel der Mastereinrichtung 20 signalisiert werden kann, dass von der weiteren Slaveeinrichtung 150n ein Systemzustandswechsel angefordert werden kann, und dass der von der weiteren Slaveeinrichtung 150n angeforderte Systemzustandswechsel der Mastereinrichtung 20 signalisiert werden kann.Advantageous method steps provide that a system state change can be requested by the first slave device 150η, that the system state change of the master device 20 requested by the first slave device 150η can be signaled that a system state change can be requested from the further slave device 150n, and that the system state change requested by the slave device 150n another slave device 150n requested system state change of the master device 20 can be signaled.

Befindet sich zum Beispiel das gesamte Kommunikationssystem 10 in einem sichern Zustand, so kann nach Ausführung des Schritts d) das Kommunikationssystem 10 unter Steuerung der Mastereinrichtung 20 in einen definierten Systemzustand versetzt, vorzugsweise in den Betriebszustand zurückgesetzt werden. Dieser Vorgang kann auch als Entriegelung des Kommunikationssystems bezeichnet werden. In ähnlicher Weise kann auch nach Ausführung des Schritts g) das Kommunikationssystem 10 unter Steuerung der Mastereinrichtung 20 in einen definierten Systemzustand versetzt, vorzugsweise in den Betriebszustand zurückgesetzt werden.If, for example, the entire communication system 10 is in a secure state, then, after execution of step d), the communication system 10 can be set under control of the master device 20 into a defined system state, preferably reset to the operating state. This process can also be referred to as unlocking the communication system. Similarly, even after the execution of step g), the communication system 10 can be set under control of the master device 20 in a defined system state, preferably reset to the operating state.

Claims

1. Communication system (10) for the current-modulated transmission of data between a master device and at least one slave device, wherein the communication system comprises the following features: a) a current loop (140), b) a master device (20) with - a first evaluation and control device ( 60), - a first switching device (110), which can be activated by the first evaluation and control device (60) and which is designed to open and shoot the current loop (140) for the transmission of data, connected to the current loop (140), an electrical current source (100) connected to the current loop (140), which is designed to impress a constant quiescent current in the current loop (140), a first current detection device (120) connected to the current loop (140), which is connected to the first Evaluation and control device (60) is connected, wherein the first evaluation and control device (60) is adapted to the v c) at least one slave device (150i, 150n) connected to the current loop (140) and having the following features: - a second evaluation and control unit (160 *, 160n) , - a second in the current loop (140) connected, by the second evaluation and control device (160i, 160n) controllable switching device (200 · ,, 200n), which is adapted to open the current loop (140) for the transmission of data and to close, - a third of the second evaluation and control device (160i, 160n) controllable Schaiteinrichtung (250 !, 250n), which is designed to short-circuit the current loop (140) in the closed state, wherein the second evaluation and control unit (160 ^ 160n) is adapted to temporarily close and then reopen the third switching device (250 !, 250n) during a system configuration detection phase, and wherein the first evaluation and control unit (60) is designed to detect a connection of the at least one slave device (150i, 150n) to the current loop (140), - a second current detection device (170 /, 170n) connected to the current loop (140) which is connected to the second evaluation and control unit (160 / 160n), wherein the second evaluation and control unit (160 / 160n) is adapted to evaluate the current detected by the second current detection means (170i, 170n).

2. Communication system according to claim 1, characterized in that the master device (20) connected to the first evaluation and control device (60) voltage measuring device (240) which is connectable to the input of the current loop (140), wherein the first Evaluation and control device (60) is designed to evaluate the voltages measured by the voltage measuring device (240).

3. Communication system according to claim 1 or 2, characterized in that the first current detection device (120) and the second current detection device (170 /, 170n) of the at least one slave device (150 /, 150n) each i) an optocoupler or ii) a measuring resistor ( 121; 172 /, 172n) and a differential amplifier (122; 171 /, 171n) connected to the first and second evaluation and control units (60; 160 /, 160n, respectively).

4. Communication system according to one of the preceding claims, characterized in that the master device (20) has at least one first input (40) connected to the first evaluation and control unit (60), and / or that the at least one slave device (150 /, 150n) has at least one second input (183 /, 183n) connected to the second evaluation and control device (160 / 160n), wherein in each case one sensor can be connected to the first input (40) and the second input (183 /, 183n) is.

5. Communication system according to one of the preceding claims, characterized in that the master device (20) at least one of the first evaluation and control unit (60) controllable first output (70, 71), and / or that the at least one slave device (150 ^ 150n) has at least one second output (1841t 1851; 184n, 185n) which can be controlled by the second evaluation and control device (160n 160n).

6. Communication system according to claim 5, characterized in that the first evaluation and control unit (60) of the master device (20) can control the first switching device (260) in a defined manner for generating a state change request signal that the second evaluation and control unit (160n 160n) the second switching device (200 ^ 200n) in a defined manner for generating a state change request signal can control that the first evaluation and control device (60) of the master device (20) is adapted to respond in response to a received state change Request signal to the first output (70, 71) to a secure state, and that the second evaluation and control unit (160 ^ 160n) is adapted to respond in response to a received state change request signal, the second output (1843, 1851; 184n , 185n) to a safe state.

7. Communication system according to claim 6, characterized in that the first evaluation and control device (60) of the master device (20) is adapted to open in response to a received state change request signal, the first switching device (110), and that the second Evaluation and control unit (160i, 160n) is designed to open the second switching device (2001, 200n) in response to a received state change request signal.

8. Communication system according to claim 6 or 7, characterized in that the first evaluation and control device (60) is adapted to hold the first output (70, 71) in the safe state and at the same time a data transmission via the current loop (140) and that the second evaluation and control unit (160- ,, 160n) is adapted to maintain the second output (184 ^ 185 ^ 184n, 185n) in the safe state while allowing data transfer via the current loop (140) ,

9. Communication system according to one of the preceding claims, characterized in that the first evaluation and control device (60) is adapted to close during a system configuration detection phase, the first switching device (110) and einzubrägen a predetermined system information in the current loop (140) , and in that the second evaluation and control device (160 ^ 160n) of the at least one slave device (150i, 150n) is designed to close the second and third switching devices (200 !, 250% 200n, 250n) during a system configuration recognition phase upon receiving the predetermined system information, reopen the third switching means (250-250n).

10. Communication system according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical current source (100) is adapted to provide an electrical constant current with adjustable level.

11. Communication system according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical power source (100) as a switching power supply (800) is formed, which has a regulator and a buck converter with a current-controlled voltage feedback (801) to the controller.

12. Communication system according to one of the preceding claims, characterized in that the master device (20 ', 20 ") has the following further features: - a further first evaluation and control device (380), - another first in the current loop (140) connected a switching device (420) which can be triggered by the further first evaluation and control device (380) and which is designed to open and close the current loop (140), - a further first current detection device (410; 440) connected to the current loop (140) ), which is connected to the further first evaluation and control device (380), wherein the further first evaluation and control device (380) is adapted to evaluate the current detected by the further first current detection device (440), and / or that the at least one slave device (1501; 150 / ΙδΟ / ', ΙδΟ / ") has the following further features: - a further second evaluation and control unit (290, 350), - another second in the current loop (140) connected, from the further second evaluation and control device (290; 350)) controllable switching device (310; 311; 340), - another third of the further second evaluation and control device (290; 350) controllable switching device (320) which in series with or parallel to the third switching device (250 /, 250n), the further second evaluation and control unit (290; 350) being designed to temporarily close and then reopen the third switching device (320) during a system configuration detection phase, and wherein the first evaluation and control unit (60) and the further first evaluation and control unit (380) are each designed to detect a turning on of the at least one slave device (150 /, 150n) to the current loop (140), and - another in the current loop (140) connected second current detection device (300, 330)), which is connected to the further second evaluation and control unit (290, 350), wherein the further second evaluation and control unity (290; 350) is designed to evaluate the current detected by the further second current detection device (300; 330).

13. Communication system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the current loop (140) with a termination device (270) is completed.

14. master device (20), which is designed for use in a communication system (10) according to one of claims 2 to 13 and has the following features: - a first evaluation and control device (60), - a first in a current loop (140) switchable switching device (110) which can be activated by the first evaluation and control device (60) and which is designed to open and close the current loop (140) for the transmission of data, - an electrical current source which can be connected to the current loop (140) ( 100) which is designed to impress a constant quiescent current in the current loop (140), - a first current detection device (120) which can be switched into the current loop (140) and which is connected to the first evaluation and control device (60), wherein the first evaluation and control device (60) is designed to evaluate the current detected by the first current detection device (120), and - one with the first evaluation u voltage control device (240) connected to the input of the current loop (140), wherein the first evaluation and control device (60) is designed to evaluate the voltages measured by the voltage measuring device (240).

15 slave device (1501τ 150n), which is designed for use in a communication system (10) according to one of claims 1 to 13 and having the following features: - an evaluation and control unit (160i, 160n), - a first in a current loop ( 140) switchable, by the second evaluation and control device (160 !, 160n) controllable switching device (200 !, 200n), which is adapted to the current loop (140) for transmitting data to open or close, - a second of the second evaluation and control device (160Ί, 160n) controllable switching device (250 /, 250n), which is designed to short-circuit the current loop (140) in the closed state, wherein the second evaluation and control unit (160 / 160n) is formed is to temporarily close and then reopen the third switching device (250 / 250n) during a system configuration detection phase, - a current switch (140) switchable in the current loop (140) Assignment device (170 /, 170n), which is connected to the evaluation and control unit (160 /, 160n), wherein the evaluation and control unit (160 /, 160n) is adapted to that of the second current detection means (170 /, 170n ).

16. A method for automatically recognizing the configuration of a communication system according to claim 1, comprising the following steps: a) closing a first switching device (110) of a master device (20) and closing a second and a third switching device (200 /, 250 /) a first slave device (150 /) connected to the current loop (140), the third switching device (250) short-circuiting the current loop (140); b) transmitting, from the master device (20), a first current-modulated signal via the current loop (140) received and evaluated by the first slave device (150 /); c) opening, after evaluation of the first current-modulated signal, the third switching device (250 /) by the first slave device (150 /); d) detecting, in the master device, whether the first slave device (150 /) is connected to the current loop (140).

17. Method according to claim 16, characterized in that, in response to the first current-modulated signal, state information is transmitted from the first slave device (150 /) to the master device (20), which signals to the master device (20) that the first slave device (150 /) is connected to the current loop (140), and / or that in step d), in response to the opening of the third switching device (250-0 in the master device (20), it is detected that the first slave device (1500 θη of the current loop ( 140) is connected.

18. The method of claim 16 or 17, characterized in that at least one further slave device (150n) is looped into series with the first slave device (1500 in the current loop, wherein the first slave device (1500 between the master device (20) and the at least one further slave Einbrichtung (150n) is arranged, that step a) comprises closing a second and third switching means (200n, 250n) of the at least one further slave device (150n), wherein the third switching means (250n) of the at least one further slave device (150n) the Short-circuiting current loop (140) and that the method further comprises steps subsequent to step d): e) transmitting, from the master device (20), a second current-modulated signal via the current loop (140) received from the one further slave device (150n ) is received and evaluated; f) opening, after evaluation of the second current-modulated signal, the third switching device (250n) of the further slave device (150n) by the further slave device (150n); g) detecting, in the master device, whether the further slave device (150n) is connected to the current loop (140).

19. Method according to claim 18, characterized in that in response to the second current-modulated signal, state information is transmitted from the further slave device (150n) to the master device (20), which signals to the master device (20) that the further slave device (150n) is connected to the current loop (140), and / or that in step g), in response to the opening of the third switching device (250n) of the further slave device (250n) in the master device (20), it is detected that the further slave device (150n) connected to the current loop (140).

20. The method according to claim 17 and 19, characterized in that from the first slave device (1500 a system state change can be requested that from the first slave device (1500 requested system state change of the master device (20) can be signaled that from the other slave device (150n ), a system state change can be requested, and that of the further slave device (150n) requested system state change of the master device (20) can be signaled.

21. The method according to claim 16 or 17, characterized in that after execution of step d), the communication system (10) under control of the master device (20) is placed in a defined system state.

22. The method according to claim 18 or 19, characterized in that after execution of step g), the communication system (10) under the control of the master device (20) is set in a defined system state.