SE464053B - Anordning vid distribuerat styrsystem - Google Patents

Description

d4e4 oss 2 blir möjlig mellan enheterna och objekten. Dylika maskiner/system är förut kända.

Enheterna förbinds eller komunicerar inbördes med en fàtràdig datakommu- nikationsförbindelse, via vilken meddelandeöverföring skall kunna ske så att enheterna initialt kan ställas och erhålla informationer enligt vilka de skall arbeta i systemet. Meddelandeöverföringen skall vara sådan att vissa funktioner kan prioriteras framför andra i systemet på grund av sina betydelser i systemet. Distribuerade styrsystem med dylika kommuni- kationsförbindelser är förut kända.

Distribuerade styrsystem av s.k. multimastertyp är förut kända. I dylika system finns ingen egentlig överordnad enhet, utan samtliga enheter har samma status i systemet. Enheterna kan i dylika system kommunicera inbör- des och får tillträde till en gemensam förbindelse efter olika principer, t.ex. enligt slumpmetod. Distribuerade styrsystem med över- och underord- ande enheter (master- och slavenheter) är också förut kända. I dylika system styres enheternas tillträden till förbindelsen från överordnad enhet (dator).

Datorutrustningar som i sig innefattar med varandra inbördes komunicer- bara enheter, eller över- och underenheter, som effektuerar meddelandeut- byten via en BUS-förbindelse är också förut kända.

Det är även förut känt att anordna enheterna i en gemensam hållare (rack) och förbinda enheterna med objekten via långa störningskänsliga förbin- delser som är svåra från ledningsdragnings- och avstörningssynpunkt.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN TEKNISKT PROBLEM Det föreligger ett utpräglat behov av att i ett system där prioritering sker medelst meddelandena i sig uppnå en höjning av effektiviteten och kvaliteten i systemets funktionsutövning utan att krav uppkommer på en komplicerad och dyrbar ledningsdragning/förbindelse mellan enheterna.

Styrsystemet skall med andra ord koncentrera sig pà de viktigaste händel- serna i processen. 3 “ 464 0-53 Det angivna kravet skall kunna uppfyllas i ett meddelandestyrt system, dvs ett system där enheterna styrs av meddelandeprioriteterna i stället för av sina fysiska adresser i systemet.

Det föreligger även behov av ett system av angivet slag där enheterna har möjlighet att kommunicera inbördes med varandra med bibehållande av en enkelt uppbyggd datakomunikationsförbindelse. Så t.ex. skall en fåtrádig förbindelse utnyttjas där två trådar/ledare ingår för signalöverföring/ /meddelandeöverföring och där spänningsreferens (jord) och eventuell skärmning är anordnad. Skärmningen skall hindra störningar tränga in i eller ut ur förbindelsen.

Effektivitetshöjningen skall kunna utnyttjas för att förbättra egenskap- erna i systemet. Genom effektivitetshöjningen kan man klara en hög be- lastning med ökat antal meddelande per tidsenhet. Man kan även sänka överföringshastigheten utan att överbelasta kommunikationen. Sändningen av överföringshastigheten kan ge billigare/mera tekniskt enkla ledningar, elektroniken för sändare och mottagare kan utföras enklare, samma utrust- ningar kan utnyttjas för sändning över längre avstånd, sannolikhet för fel i översändning kan minskas, etc. Förhållandevis låg bithastighet skall således bl.a. kunna erbjudas. Effektivitetshöjningen skall alternativt kunna användas för att fä en dynamisk anpassning till i systemet uppträdande kritiska händelser som kan uppträda i förväntade ögonblick eller i beroende av händelser som uppkomer i funktionsutöv- ningen (återkopplingsfunktioner). Uppfinningen erbjuder möjlighet att klara av flera tidskritiska meddelanden totalt sett. Dessutom möjliggörs borttagning ur funktionsutövningen eller sänkning av prioriteten av felaktigt och/eller störande enheter.

Effektivitetshöjningen skall kunna användas för att garantera överfö- ringstid vid överföring av viktiga uppgifter, parametrar, tillstànd, funktioner, etc. mellan enheter i systemet. Det kan således vara ange- läget att tilldela ett meddelande med garanterad överföringstid.

Systemhändelserna kan vara prioriterade för systemets normalfall enligt förutbestämda regler. Då oväntade eller förväntade snabba händelser upp- träder i systemet skall intermittent eller kontinuerlig omfördelning av prioriteterna kunna äga rum. I det fall triggsignaler/snabba signaler 464 055 4 uppkommer förväntat eller oförväntat skall dessa kunna tilldelas en andra, mera långsiktiga eller långsamt uppträdande händelser övergripande prioritet.

Prioritetsomfördelningar skall även kunna hindra överbelastning av syste- met och omfördelning av prioritet skall kunna ske under drift och/eller under utnyttjade uppstartningsfaser.

Systemet skall vid behov kunna anordnas så att den för tillfället kri- tiska uppgiften erhåller högsta prioritet. Vid låg eller lägre belastning i systemet skall meddelande med låg eller lägre prioritet kunna erhålla en förhållandevis snabbare framkomlighet i systemet.

Uppfinningen skall även underlätta systemframtagning/systemkonstruktion och modifiering eller utbyte i efterhand av systemet och dess enheter.

LösNINcEN Föreliggande uppfinning har som ändamål att föreslå en anordning som löser det i ovanstående angivna problemkomplexet helt eller delvis. Det som bl.a. kan anses vara kännetecknande för uppfinningen är att styr-l systemet är anordnat att möjliggöra överföring av första uppgift från en enhet till en eller flera andra enheter under sin funktionsutövning och att i beroende av ändring i funktion, tillstånd, uppbyggnad, etc. av eller i systemet, eller en eller flera av dettas enheter, ge upphov till förändringar av de första uppgifternas prioritet i systemet enligt ett eller båda av följande alternativ. Antingen åstadkomes en andra tillhö- righetstílldelning för resp. första uppgift. Resp. prioritetsförändring effektueras av första organ som är anordnade att alstra ett prioritetsom- fördelningsmeddelande som företrädesvis har övergripande prioritet vad gäller tillträde till förbindelsen. Enheterna ställer sig eller står i mottagningsläge(-n) vid prioritetsomfördelningsmeddelandets uppträdande på förbindelsen. Prioritetsomfördelningsmeddelandet innefattar en andra uppgift för resp. av prioritetsomfördelningsmeddelandet berörd första uppgift om prioritetsförhållande som skall gälla för den första uppgiften efter förändringen. Resp. enhet är vidare anordnad att vid eller efter mottagande av prioritetsomfördelningsmeddelande vara inställbar för mot- tagning och/eller sändning enligt det nya prioritetsförhàllandet. Det 5 464 053 andra alternativet utnyttjar fördröjningsfunktioner. Resp. meddelande/ /första uppgift av företrädesvis ett flertal meddelande/första uppgifter förhindras att återigen uppträda på förbindelsen inom en viss tid efter deras resp. uppträdande på förbindelsen. Systemet är därvid anordnat med eller programmerat för minnesfunktion för olika meddelandens/första upp- gifters fördröjningar. Andra organ fastställer i beroende av nämnda min- nesfunktioner huruvida fördröjningstiden för ett fördröjt meddelande/för- dröjd uppgift gått ut eller icke gått ut då enhet önskar sända/motta meddelandet/den första uppgiften i de fall meddelande/första uppgift av lägre prioritet samtidigt står i tur för tillträde till förbindelsen.

I vidareutvecklingar av uppfinningstanken föreslås att styrsystemet för- ses med programeringsorgan som är manuellt påverkbara eller påverkbara med diskett eller annat databärandešmedium. Med hjälp av programmerings- organet(-en) införes en eller flera instruktioner om ny tillhörighetsför- delning för de första uppgifterna. Resp. instruktion är därefter använd- bar för att styra organen som alstrar resp. prioritetsomfördelningsmed- delande. Härigenom underlättas uppbyggnad eller modifiering av styrsyste- met som sådant. Nämnda modifiering kan vara aktuell i anslutning till komplettering eller borttagning av enhet i styrsystemet. Nämnda modifie- ring kan även vara aktuell vid finavstämning av systemet med utgångspunkti från en i systemet inprogrammerad grundfunktion (grövre funktion).

I en föredragen utföringsform arbetar styrsystemet, t.ex. en eller flera av dess tillhörande enheter, med en eller flera återkopplingsfunktioner från ett eller flera av enheterna i systemet styrbara objekt. En ny till- hörighetsfördelning för resp. första uppgift till resp. meddelanden kan vara föranledd av en eller flera àterkopplingsfunktioner/återkopplingsin- formationer mellan resp. objekt och enhet. Styrsystemet kan vara av det slag som arbetar med uppstartnings- och driftsfaser. Därvid kan en första tillhöríghetsfördelning föreligga vid uppstartningsfasens början och andra tillhörighetsfördelningar införas under uppstartningsfasen. Vidare kan tredje tillhörighetsfördelningar effektueras under en eller flera driftsfaser som följer på resp. uppstartningsfas. De tredje tillhörig- hetsfördelningarna kan uppkomma enligt ett regelsystem som föreligger i systemet, nämda instruktioner, eller i beroende av en eller flera åter- kopplingsfunktioner mellan styrsystemet och ett eller flera av styrsyste- met medelst enheterna styrbara objekt. 464 055 6 Ett prioritetsomfördelningsmeddelande kan företrädesvis utsändas i början av en uppstartningsfas och vid detta meddelandes uppträdande på förbin- delsen inställer samtliga enheter sig i mottagningsläge och lyssnar efter meddelande av högsta prioritet, vilket kan utgöras av nämnda prioritetom- fördelningsmeddelande. Vid utsändningen av prioritetsomfördelningsmeddel- ande tar berörda enheter emot information om sina och övriga enheters tillhörighetsfördelningar och resp enhet ställer in sig för sin egen och övriga enheters tillhörighetsfördelningar.

I en föredragen utföringsform är styrsystemet och dettas enheter utförda så att resp. enhet är separat utvecklings- eller inköpbar för senare eller separat applicering i systemet. Detta kan i sin tur vara utveck- lingsbart separat i förhållande till resp. enhet utan krav på vetskap om dennas exakta arbetsfunktion för genomförande av styrsystemkravet på enheten. Styrsystemet behöver således endast ha eller ge uppgiftluppgif- ter om resp. enhets allmänna eller övergripande funktion. Således behöver systemet inte nâgra uppgifter om hur enheten i sig själv arbetar eller utför uppgiften för att uppfylla de funktioner som enheten utåt sett skall uppfylla för att kunna accepteras i styrsystemet.

I en utföringsform är enheterna helt styrda av meddelandena, dvs av med- delandenas numer eller prioritet, i stället för av sina fysiska place- ringar i systemet. I ett initialt funktionsskede, t.ex. i en uppstart- ningsfas, är en initial tillhörighetsfördelning effektuerbar medelst uppgift åtminstone i initialt prioritetstilldelningsmeddelande om enhe- ternas fysiska placering i systemet.

I en ytterligare utföringsform kan samtliga prioritetsomfördelningsmed- delanden innefatta olika uppgifter, som t.ex. kan bestå av en uppgift avsedd för fysisk adress/enhetsadress och en uppgift till övriga berörda enheter som berörs av meddelandet/meddelandena ifråga. En andra uppgift kan avse seriell prioritetsomfördelning, varmed menas att berört meddel- ande innehåller uppgifter om att prioritetsomfördelningen skall ske en- ligt ett visst mönster där prioritetsomfördelningarna följer efter och eventuellt i beroende av varandra.

I en föredragen utföringsform utnyttjas ett prioritetsomfördelningsmed- delande som är avsett för samtliga enheter, eventuellt utom den sändande 7 464 051% enheten. Detta prioritetsomfördelningsmeddelande kan innehålla uppgift om att enheterna skall återgå till sin ursprungliga tillhörighetsfördelning.

Denna ursprungliga tillhörighetsfördelning kan ha erhållits t.ex. under en utnyttjad uppstartningsfas i systemet.

FÖRDELAR Genom det i ovanstående föreslagna kan man i styrsystem av hithörande slag bibehålla den enkla uppbyggnaden på en datakommunikationsledning.

Valfriheten att bygga upp styrsystemet blir framträdande. Styrsystemet kan utvecklas separat av systemkonstruktör och tillverkare av enheter av nämnt slag kan utveckla och tillhandahålla enheter som på ett enkelt sätt kan inordnas i systemet. Systemkonstruktören kan även bygga upp system med enheter av olika fabrikat. Han/hon kan bygga upp systemet med ut- gångspunkt från befintliga enheter och ingen speciell utveckling av enhe- ter komer att behöva ske från systemkonstruktörens sida. Programmerings- funktionerna anordnas lämpligen så att systemets grundparametrar införes från början i systemprogrammet. Systemet anordnas därvid med ett till- läggsprogram i vilket tilläggsinstruktioner kan införas med avseende på modifieringar, variantuppbyggnader som skall föreligga för systemet som sådant, etc. Uppfinningen kan utnyttjas på maskiner och i system som behöver ett distribuerat styrsystem för styrning av sina komponenter, maskindelar, etc. Exempel på användning av styrsystemet kan vara robot- system, vävmaskiner, och andra tillverkningsmaskiner, etc. Tidskritiska meddelanden kan erhålla företräde och med stor sannolikhet nå sin desti- nation inom önskad tidsram. Meddelanden kan sändas med garanterade tider på olika prioritetsnivåer. Systemet kan arbeta med restriktion att då ett meddelande överförts från eller till en enhet får denna inte sända res- pektive motta ytterligare meddelande inom en förutbestämd tid, under vilken tid meddelanden med lägre prioritet kan överföras.

Den nya anordningen kan utnyttjas vid system som i grunden är uppbyggt runt en datakomunikation som är seriell. Det kan dock förekoma att det finns flera sådana seriella datakomunikationer helt eller delvis parallellt med varandra, Anledning till detta kan vara för att höja överföringskapaciteten eller att erhålla redundans. I fallet med redundans sker dataöverföringen parallellt men ledningarna kan vanligen gå fysiskt olika vägar för att hindra att båda av mekanisk åverkan slås 464 055 s ut. Företrädesvis finns bara en överordnad enhet (master) som sköter tilldelning av resurser på kommunikationen för att säkerställa att inte ett meddelande med sama prioritet sänds från två enheter samtidigt.

Verkställigheten kan dock genomföras av flera olika enheter. Inställning kan ske i förväg genom programmering av systemansvarig. Till ett meddel- ande kan kopplas första uppgifter i form av digital data som skall över- föras från en enhet till en eller flera andra enheter. Det är önskvärt med en optimering av antalet meddelande på komunikationen med bibehållen säkerhet att de viktigaste uppgifterna kommer fram inom fastställda tids- ramar. Detta kan erhållas genom att gruppera vissa meddelande och att de inom gruppen erhåller ett pausvillkor mellan varje översändning av ett meddelande, samt att det möjliggörs förflyttningar av första uppgifter som skall översändas, till och från¿meddelande inom denna grupp. Ett helt dynamiskt system kan erhållas om det finns ett uppstartningsskede där de anslutande enheterna bara behöver kunna ta emot ett fördefinierat meddel- ande med tillhörande andra uppgifter om vilka meddelande som skall använ- das för att överföra övriga första uppgifter. Tredje uppgifter för att säkerställa själva överföringen i systemet kan även ingå.

Uppfinningen möjliggör kommunikation där meddelande överförs med priori- tet och det normalt bara ett meddelande som har garanterad överförings- tid. Det är i en utföringsform önskvärt att erhålla mer än ett meddelande med denna garanterade överföringstid. Denna garanterade överföringstid väljes så kort som systemet kräver. Det är därvid även önskvärt att an- vända så låg bitfrekvens som möjligt. En låg bitfrekvens ger billigare ledningar och elektronik i sändare och mottagare. Det ger också möjlighet att sända över längre avstånd och sannolikheten för fel minskar. Många av dessa krav är motsägelsefulla dvs. då en förbättras försämras en annan egenskap. Genom den beskrivna lösningen kan dock en optimal lösning er- hållas på dessa problem.

FIGURFÖRTECImING En för närvarande föreslagen utföringsform av en anordning som uppvisar de för uppfinningen signifikativa kännetecknen skall beskrivas i nedan- stående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figur l figur 2 figur 3 figur figur 5 figur 6 figur 7 figur 9 464 oss visar ett system uppbyggt enligt principen distribuerade enheter anslutna till en gemensam datakomunikation. I ett sådant system kan anordningen användas för att öka säker- heten i överföringstiderna och/eller ge möjlighet till att använda billigare komunikationsutrustning, visar ett antal enheter anslutna till en seriell komuni- kation och som har sådan utrustning att prioritering av meddelande första uppgift är möjlig samt att andra uppgif- ter för omställning av första uppgift(-er) från en till en annan/andra prioriteter kan tas emot så att första uppgif- ter kan överföras med valt/önskat meddelanden. Enheter i figur 2 är utrustade med speciella komponenter för att klara väntetíderna, visar hur ett bitpaket innefattande ett meddelande och till detta knutna första och andra uppgifter ser ut och kan överföras från en enhet till en eller flera andra enheter, visar data för en andra uppgift för att flytta första upp- gifter från ett meddelande till ett annnat meddelande, visar uppbyggnaden av drivkretsar för att erhålla en för prioriteringsfunktionen utnyttjad dominant nivå, visar data som överförs då en första uppgift skall kopplas till ett meddelande för enskild enhet, visar ett blockschemaäöver data som utnyttjas i överordnad enhet (mastern) för att kunna hålla kontroll över med vilka meddelanden som skall användas för de olika uppgifterna. En sådan uppsättning av data utnyttjas för varje första upp- gift (variabel) då fullständig kontroll skall föreligga, visar register som varje meddelande mäste tilldelas för att det skall kunna överföra och ta emot rätt första uppgifter, och 46-4 053 10 figur 9 beskriver en uppsättning av register med data som översänds då ett antal första uppgifter skall byta meddelanden.

DETALJERAD UTFöRINGsFoRM Förutsättningarna enligt utföringsexemplet är ett distribuerat system som är sammankopplat med en datakomunikation där resp. meddelande kan över- sändas med en sig i systemet tilldelad unik prioritet (prioritetsnivá).

Detta möjliggör att de tidskritiska första uppgifterna som kopplas till meddelandena erhåller företräde till komunikationen och med stor sanno- likhet när sin destination inom önskad tidsram. Ju lägre prioritet med- delandet med tillhörande första uppgift(-er) har, desto svårare är det att bedöma ifall den första uppgiften skall nå sina mottagare inom öns- kad tidsram. Fördröjningen på ett meddelande/första uppgift beror ju pà hur manga meddelanden/första uppgifter med högre prioritet som översänds och hur ofta dessa sänds.

Problemet beskrives i följande exempel där det förutsätts att alla med- delanden/första uppgifter 'M' tar 0.5 ms att översända. Detta ger följan- de garanterade överföringstider. Symbolen 'AX' är det antalet gånger som meddelande/första uppgift med prioritet 'X' översänds under tiden som meddelande/ första uppgift med angiven prioritet skall översändas. Symr bolen G anger maximal fördröjning på grund av att ett meddelande/första uppgift redan ligger under sändning. Detta ger följande tabell. prio. väntan ekv. väntan en sändning. 0 G+M < 1 ms < l ms l G+A0*M+M > 0.5 ms < 1.5 ms 2 G+[^,o+A1J *mn > 0.5 ms < 2.0 ms 3 G+Qlo+A1+A2J *mn > 0.5 ms < 2.5 ms osv.

Som synes erhåller bara första meddelande/första uppgift garanterad över- föríngstíd. De övriga beror på hur ofta meddelanden/första uppgifter med högre prioritet översänds, dvs. vilka värden som A0, Al.. erhåller. Genom att införa en väntetid 'VT' på nâgra av de högst prioriterade meddelan- 11 1464 G53 dena/första uppgifterna, så att ett meddelande inte återsänds inom denna tid, erhålles flera meddelanden/första uppgifter med maximerad överfö- ringstid eftersom A0, Al.. blir maxímerad till l. Resultatet kan ses i nästa tabell. , prio. väntan ekv. VT (ms) max. för.

O G+M+VT 10 < ll ms l G+M+VT+AO*M 9.5 < ll ms 2 G+M+VT+LÄQ+A1fHM 9.0 < 11 ms 3 e+u+vr+ ßoauarz] *M 8.5 < 11 ms osv.

VT görs företrädesvis så stor att alla meddelanden/första uppgifter inom gruppen hinner översändas inom denna tid 'VT'. Det finns olika sätt att välja VT för att erhålla en annan viktning av meddelanden/första uppgif- ter för att även ta hänsyn till den förväntade belastningen på kommunika- tionen. Ett specialfall på VT är att det är så lågt satt jämfört med övriga i gruppen att detta meddelande kan sändas två eller flera gånger “ inom maximal tid. I tabellen är den vald för att maximala vänttiden skall bli densama för de i utföringsexemplet förutbestämda antalet (t.ex. 21) först prioriterade meddelandena. Det skall noteras att alla meddelanden/ /första uppgifter som tillhör denna grupp måste alla ha högre prioritet än de som inte tillhör gruppen för att villkoret skall vara uppfyllt. I övrigt saknar prioriteten betydelsen. Antalet meddelande och bitar i varje meddelande med tillhörande första uppgifter inom gruppen måste hållas företrädesvis lågt om den maximala tiden skall bibehållas kort. Då en första första uppgift flyttas till ett meddelande utanför gruppen kan en en andra första uppgift utnyttja denna eller annat ledigt meddelandet inom gruppen och därmed erhålla en snabbare och säkrare överföring. Läng- den på det totala bitpaketet som inkluderar meddelande, ev. första och/ /eller andra uppgifter, och till överföringsfunktionen i systemet knutna tredje uppgifter, kan ges variabel längd, i syfte att göra meddelandena/ /paketen så korta som möjligt. Antalet bitar för de första uppgifterna hålles företrädesvis till ett minimum. 464. 053 12 I ett utföringsexempel är enheterna sammankopplade med en kommunikations- ledning 100. En sådan kommunikationsledning är ofta fàtràdig, dvs. en eller två trådar används för signalöverföring och en spänningsreferens (jord) och eventuellt en skärmning kan eventuellt utnyttjas för att hindra störningar att tränga in och/eller ut från kommunikationsledning- en. Kommunikationsledning är inte begränsad till att vara en trådbunden kommunikation, utan även optisk förbindelse, vàgledarförbindelse, och förbindelse med radiovägor kan användas. På denna kommunikationsledning överförs informationen seriellt även om det kan förekomma att genom modu- lering flera sådana seriella kanaler kan överföras samtidigt på samma ledning. För att särskilja olika meddelanden eller första uppgifter som överförs på ledningen är dessa i en utföringsform utrustade med en iden- tifierare eller destinationsadress. Pâ detta sätt kan de mottagande en- heterna särskilja vilket meddelande/första uppgifter som skall mottagas från de som är avsedda till andra enheter.

I figur 1 visas ett system där funktionen enligt den nya anordningen är applicerbar. Detta system består av en kommunikationsslinga 100, till vilken det finns anslutet ett flertal, t.ex. sex komplexa enheter 101, 102, 103, 104, 118 och 119, två tryckgivare 113, 114 samt två lägesgivare 107, 112. Systemet innefattar tre positionerande enheter, en broms 119 och en temperaturreglering 118. Den vanligaste komponenten i en maskin är en sådan som skapar någon form av rörelse, varför detta faktum används i beskrivningen. En ansluten enhet kan dock styra andra saker såsom broms, temperatur, tryck, flöde m.m. Två av enheterna styr hydraulcylindrar 106, lll och den tredje enheten 102 styr en elektrisk motor 115. I figuren finns inte de påverkade objekten utritade utan dessa kan ingå i en känd maskin. Hydraulcylindrar 106, 111 kontrolleras av styrenheterna 103, 104 via styrventiler 105, 110. För återkoppling används lägesgívare 107, 112 och tryckgivare 108, 109, 113, 114. Fördelarna med ett distribuerat system är att man kan erhålla korta ledningar mellan informationsgivande (givare) och informationsmottagande enheten(-r),.speciellt viktigt är detta då signalerna är av analog typ. De signaler som skall överföras över längre avstånd eller till flera enheter kopplas lämpligen till kom- munikationsledningen för att därmed vara tillgänglig av alla till denna anslutna enheter. Ett exempel pà detta är lägesgivarna 107, 112, vilkas information är viktig för enheterna som reglerar till önskad position, men den kan även vara viktig för den övergripande kontrollen i enheten 13 464 053 101 för att säkerställa att önskad position är uppnådd. Nämnda enhet 101 utgöres av en masterenhet som åtminstone arbetar med en funktion som kontrollerar att kommunikation fungerar och som vid behov flyttar första uppgifter mellan olika meddelanden med hjälp av andra uppgifter. Nämda enhet 101 kan även arbeta med en annan funktion som ger styrkomandon och styrparametrar till anslutna enheter, och kontrollerar att dessa order utförs på ett riktigt sätt. För att en operatör skall kunna kontrollera systemet utnyttjas en kontrollpanel 130 ansluten till eller ingående i enheten 101. Via kommunikationsledningen 100 kan man med panelen avläsa enheterna och/eller ge nya styrkommandon. Enheten eller enheterna 101, 130 kan vara av persondatortyp eller av enklare typ med ett fåtal knappar och indikatorlampor beroende på vilken information som skall överföras till och från operatören.

Figur 2 beskriver tre enheter kopplade till en kommunikation 200 som kan vara av sama slag som kommunikationen 100. Enheterna består av en pro- cessor 210, 220, 230, RAM-minnen 211, 221, 231, ytterligare minne eller annan periferienhet 212, 222, 232, anpassningsorgan till externa kompo- nenter 214-216, 224-226, 234-236, oscillatorer 218, 228, 238, seriell kommunikationskrets 213, 223, 233, 240 och anpassningsorgan 219, 229, 239, 241 till kommunikationsledningarna 200, 201. Pâ enheterna 202, 203 finns dessutom två enheter 262, 263 med register som kan räknas ner med hjälp av klockan 228, 238, vilket kan användas för kontroll av vänteti- derna. För att sammankoppla de på enheten anordnade komponenterna används en datorbus 252, 253, 254 som helt eller delvis är kopplad till alla komponenter på enheten. Enheten är identisk med 203, vilket medför att dessa två är utbytbara. Det är dock inte nödvändigt att utföra enheterna utbytbara för att omprioriteringen skall bli möjlig. Företrädesvis upp- fyller enheterna 213, 223, 233 en minsta gemensam specifikation för den seriella kommunikationen så att den utsända bitsekvensen kan mottagas av övriga enheter. Främst gäller detta informationen vilken bitfrekvens och vilka spänningar som skall användas. Enheten 204 innehåller ytterligare organ 241 vilket är kopplat till en andra kommunikation 201. Behovet av ytterligare en kommunikationsledning kan bero på att olika nivåer (prio- riteter) i systemet önskas, att snabbheten kräver ytterligare en serie- kommunikation eller att två eller flera parallella serieledningar används för att erhålla redundans i system som skall vara feltoleranta t.ex. i militär utrustning. På enheten 204 finns ytterligare en till processorn 464 Û53 M ansluten enhet 242, vilken t.ex. kan vara en signalprocessor eller en beräkningsenhet för flyttal. Vissa av komponenterna/funktionerna kan vara samanslagna på en och sama kiselbricka eller monterade i en kapsel. I de flesta fall är dock anpassningen anordnad mot externa enheter anordnad i separata komponenter då dessa kan ha stora variationer och i vissa fall skall klara svår elektrisk miljö. Spänningsmatningen är ej medtagen i figuren men tillföres enligt kända alternativ. Delar 214-216, 224-226, 234-236 kan vara av digital eller analog typ både för insignaler och utsignaler. Dessa kan även innehålla nödvändiga isolationer såsom opto- kopplare, transformatorer, etc.

I figur 3 kan ses hur ett komplett paket (innefattande meddelande och första, andra och/eller tredje uppgifter) av bitar för översändning kan vara uppbyggt. I detta fallet avses en digital komunikation som arbetar med två olika nivåer 1 eller 0. Varje sådan siffra kallas en bit och brukar ha en bestämd längd i tiden 310, åtminstone måste sändare och mottagare veta var varje bit i paketet finns så att en riktig tolkning kan göras i varje mottagare. När inget sänds brukar man sända en och samma siffra hela tiden och i utföringsexemplet utnyttjas siffran "1" 300. En transmission startar med en startbit "O" 301. När denna bit av- viker från värdet l som sänds på komunikationen mellan två paket, klar- görs att en sändning har startat. Startsekvensen kan bestå av ytterligare bitar men normalt utgör start av ett paket bara en enda bit. Startbitens flank 311 fungerar även som synkronisering för hela systemet så att sänd- ning och mottagning av bitar sker samtidigt i hela systemet. Avläsning av varje bit brukar ske så nära mitten som möjligt för att minimera risken att fel bit avläses. Är paketet långt brukar mottagarna vara urtrustade med möjlighet att resynkronisera på flankerna som kommer i paketet. För att synkroniseringen skall vara möjlig då bara 1 eller 0 översänds brukar komunikationen vara utrustad med "bitstuffing" dvs. om det kommer för många bitar med samma värde i rad så skjuter sändaren in en bit med mot- satt värde. Detta sker enligt bestämda regler så att mottagaren kan plocka bort dessa instoppade bitar. Efter startbiten komer ett fält 302 med ett antal bitar som är hänförbara till nämnda andra uppgifter för klargörande av vilken prioritet paketet har. Identifikationen av berört meddelande ingår således. En metod att erhålla prioritering är att låta 0 vara en dominant nivå dvs. att så fort en enhet sänder siffran 0 så blir E 464 653 det O på kommunikationen. Den andra förutsättningen är att alla startar sändningen samtidigt. Detta medför att så fort en startbit är detekterad av en mottagare är det inte längre tillåtet att starta en sändning. Om alla startar sändningen samtidigt och enheterna vid utsändningen läser tillbaka den bit som den just sänt kommer de enheter som sänder en 1 och läser tillbaka en O att avbryta sändningen av paketet. Om prioritets- fältet börjar med den mest signifikanta biten först kommer bara det paketet med prioritet närmast O att vara kvar. Övriga sändare kommer att ha avbrutit sändningen. I detta fall har det antagits att prioritets- fältet är 12 bitar långt. Nästa del i paketet består av ett tredje upp- gifter bildande antal bitar 303 med systeminformation t.ex. resetfunk- tioner och dylikt. Därefter komer ett bitfält 304 som tillhör nämnda tredje uppgifter och beskriver hur mycket efterföljande data 305 som skall överföras. Sistnämnda databitar 305 bildar nämnda första uppgifter och sänds ofta i multipel av 8 bitar för att erhålla hela byte. Längden på datan 305 kan vara variabel. Antalet är lämpligen mellan 0 och 16 byte eller något annat maximalt antal. Fördelen med variabelt antal är att man kan hålla nere längden på paketen för att minska på fördröjningstiderna i systemet. En maximering av antalet byte är nödvändig för att maxtider skall kunna beräknas. Efter datat 305 bör det finnas någon form av check- summa 306 (ingår.i nämnda tredje uppgifter) så att mottagaren kan erhålla kvittens på att det inhämtade paketet är riktigt. Vanligast beräknas denna enligt ett CRCpolynom av sändaren och jämförs med det resultat som mottagaren erhåller då den gör sama beräkning på de mottagna bitarna.

Antalet bitar i fältet 306 beror på vilket CRCpolynom som används, dock måste längden och polynomet vara bestämd innan kommunikationen startas.

Som avslutning kan det tänkas att mottagaren skriver över en utsänd 1 bit med det dominanta O, sista biten i 307 (ingår i nämnda tredje uppgifter) som kvittens på att mottagaren har tagit emot paketet. Efter det egent- liga paketet kommer ett mellanrum 308 för att klargöra att kommunikation- en är fri. Vid punkten 312 är det tillåtet för utsändning av ett nytt paket vilket skulle motsvara punkten 311 i nästa paket. Om inget meddel- ande/första uppgifter skall översändas i detta ögonblick kommer nivån att kvarstanna på 1 tills det att en enhet önskar sända. Denna start av nästa sändning får ske när som helst efter tiden 312. Genom att tiden 308 har en bestämd längd kan flera sändare startas samtidigt vid punkten 312. 464 055 16 Enligt ovan angiven beskrivning kan resp. paket anses innefatta ett med- delande med tillhörande första uppgifter 305 om de systemdata som skall överföras mellan enheterna. Dessutom ingar prioritetsuppgift som anger prioriteten för meddelandet. Denna prioritetsuppgift betecknas här rent allmänt som andra uppgift(~er). Övriga data tillhör den här angivna kate- gorin tredje uppgifter.

I figur 4 beskrivs ett prioritetsomfördelningsmeddelande som utnyttjar en variant på endera uppgiftersom översändes för att en första uppgift skall kunna flyttas från ett meddelande till ett annat. I detta fallet anger de första 2 bitarna i fältet 400 att det gäller byte av meddelande. De där- efter föjande 6 bitarna kan då ange den fördröjningstid som skall använ- das mellan tvá sändningar av det nya meddelandet. De efterföljande 12-bitarna 401 anger det gamla meddelandet(-ena) och därefter kommer 12 bitar 402 med det nya meddelandet(-erna) som nu skall användas. Dvs. med prioritetsomfördelningsmeddelandet omtalas att den första uppgiften eller de första uppgifterna som tidigare sändes med ett tidigare meddelande(-n) nu skall sändas med ett eller flera andra meddelanden. Dessa uppgifter kan mottagas av alla enheter som är anslutna till komunikatíonen, vilket medför att den sändande och alla mottagande enheter samtidigt vet vilket meddelande som skall användas vid överföringen av resp. första uppgift efter förändringen eller efter en förutbestämd tid efter förändringen.

Vid detta byte av första uppgift mellan olika meddelanden finns en viss risk att den berörda första uppgiften skall sändas direkt efter det att bytet är gjort och att ett paket härför ligger förberett i en sändbuf- fert. Detta paket är då inlagt i sändbuffert med det gamla meddelandet.

Om elektroniken medger det kan sändande enheten avbryta sändningen och startas om sändningen av berörd första uppgift med det nya meddelandet.

Om inte detta kan genomföras komer paketet att gå iväg med den första uppgiften(-erna) knuten till det gamla meddelandet. De mottagande enhet- erna som inte har hunnit ställa om sig komer naturligtvis att ta emot den första upgiften knuten till det gamla meddelandet. Med stor sannolik- het kommer dock mottagarna att redan vara omställda till det nya meddel- andet, vilket betyder att det utsända första uppgifter med knytning till felaktigt meddelande inte komer att mottagas. För att de första uppgif- terna skall koma fram krävs att sändaren gör en omsändning med den första uppgiftens knytning till det nya meddelandet. u 464 053 Det första fältet 400 är inte nödvändigt om byte av meddelande översänds med ett speciellt meddelande. Ty i detta fall klargörs uppgiften av vil- ket meddelande som används vid överföringen. I de fall då fördröjnings- tiden inte används eller då denna på annat sätt är given så behövs inte heller fältet 403, vilket medför att paketet kan kortas med en byte. I det fall då prioritetsfältet 302 blir längre eller kortare kan fältet 401, 402 längas och kortas i samma utsträckning. Det är möjligt att andra uppgiften innehåller sådan data att den flyttar sig själv till ett nytt meddelande.

I figuren 5 finns uppritat en elektronik som medger att dominanta bitar kan överföras. En enhet 501 skulle motsvaras av enheten 219 och 502 av 229. Motståndet 503 kan vara externt monterat eller kan ingå i varje enhet. Enheternas anpassningsorgan 219, 229, 239 kan vara av sama eller ha olika uppbyggnad så länge de uppfyller den elektriska specifikationen för överförande av de två nivåerna 1/0. Vissa av delarna i enheten 501 kan vara inbyggda i 213. Enheten 501 kan även innehålla optokopplare och/eller transformatorer för att erhålla en galvanisk isolation mellan komunikationen 500 och elektroniken på enheten. Då utsignalen 508 från 501 är 1 kommer transistorn 519 att vara stängd och signalen på kommuni- kationen 500 kommer att vara 1 (hög) på grund av att motståndet 503 är kopplat till +5V.

Då en enhet sänder 0 komer transistorn att öppna och sänka nivån på 500 till O beroende av hur många enheter som samtidigt sänder 1. På grund av transistorns inverterande funktion finns det en inverterare mellan 508 och 519 för att 500 och 508 skall erhålla samma logiska nivå. Logikfunk- tionen 505 är en ingång med Schmittrigger som undertrycker små störningar så att en stabil logisk nivå kan erhållas. Logíkfunktionen är inverter- ande, varför den efterföljs av en inverterare för att logiknivåerna vid sändning skall vara samma på 500, 508, 509. Logikfunktionen 506 är sådan att den ger logiskt 1 ut på 510 då signalerna 508, 509 har sama logiska nivå. Denna signal kan användas för att indikera att en enhet med högre prioritet sänder under prioriteringen. Detta sker då enheten sänder en etta i prioritetsfältet 302 och samtidigt en eller flera andra enheter s 464 053 '18 sänder en nolla. I detta fallet komer logisk 1 att finnas på 508 och logisk 0 på 509, vilket ger logisk 0 på 510, vilket indikerar att en högre prioriterad enhet sänder. Logiken till vilken signalen skall kopp- las skall i detta fallet avbryta sändningen på S08, dvs. denna nivå skall kvarstå på logisk nivå 1. Om den logiska nivån på 510 skulle bli låg under fältet 303 och efterföljande så indikerar detta att fel på sänd- ningen har uppkommit. Däremot skall nivån 510 gå låg vid sista biten i fältet 307 som indikation på att meddelandet är mottaget.

I figuren 6 beskrivs en ytterligare variant av andra uppgifter så att en sammankoppling mellan sändare och mottagare av första uppgifter är möj- liga. Förutsättingen för detta är att det i sändande enheten finns ett antal variabler som kan överföras som första uppgifter och att det i mottagaren finns variabler som kan ta emot dessa överförda första upp- gifter. För att andra uppgifterna skall kunna riktas till en specifik enhet måste dessa ha en unik adress.

"Formatet på denna typ av andra uppgifter har liknande uppbyggnad som de andra uppgifterna beskrivna i figur 4. Samma meddelande kan användas genom att en särskiljning kan göras då innehållet i 400, 600 skiljer dessa olika andra uppgifterna åt. Data i 601 har lämpligen samma informa- tion som 403.

Först skall beskrivas en variabel för sändning kan kopplas till ett med- delande som första uppgift. I detta fallet anger 600 en beskrivning av sändning av första uppgifter skall beskrivas. De 12-bitar 602 ger ett tal mellan 0 och 4095 som anger vilken enhet som skall ta emot dessa andra uppgifter. Efter detta kommer 12-bitar 603 med ett tal mellan 0 och 4095 som anger vilken utgående variabel som skall överföras med detta meddel- ande. Sist kommer 12-bitar som anger vilket meddelandet skall användas vid överföring av dessa första uppgifter med variabeldata.

Därefter skall alla de som behöver dessa första uppgifter kopplas till detta meddelande. Detta sker genom översändningen av ett meddelande med andra uppgifter där 600 nu anger att en beskrivning av mottagning av första uppgifter skall beskrivas. w 464 oss Fältet 603 anger som i fallet ovan vilken enhet som berörs av dessa andra uppgifter. Efter detta kommer ett fält 603 som anger till vilken intern variabel som meddelandets första uppgifter skall kopplas till. Sist kom- mer 12-bitar 604 som anger med vilket meddelande som dessa första uppgif- ter skall överföras. Alla enheter som kräver samma första uppgifter måste få veta vilket meddelande som överför dessa. Detta sker genom att meddelandet ovan med andra uppgifter översänds lika många gånger som det finns berörda enheter och där enheten anges i fältet 602. I fallet med mottagare har 601 ingen funktion.> v Den i ovan beskrivna informationen kan vara förprogrammerad i alla enhe- ter men då överföring av andra uppgifter behöver bara ett meddelande med tillhörande andra uppgifter vara definierat vid start av systemet. Infor- mationen behöver då bara finnas i mastern.

I vissa applikationer är det viktigt att kunna organisera ett system dynamiskt dvs. komponenter och funktioner skall kunna implementeras under en utvecklingsfas och/eller att systemet skall kompletteras i efterhand och/eller att de ingående anslutna enheterna skall kunna användas i olika system utan att omprogrammering skall blir nödvändig. Uppfinningen möj- liggör att den för systemet nödvändiga informationen kan skapas då syste- met uppstartas.

Med en dynamisk ansluten enhet menas en enhet som från början inte tar emot eller sänder meddelanden, utan ett förbestämt meddelande med andra uppgifter. Detta kan vara en fysisk enhet dvs. att en enhet genom en kontakt ansluts till kommunikationsledningen eller en logisk enhet dvs. en funktion som finns i en fysisk enhet men som tidigare inte utnyttjas.

Som exempel kan tänkas en robotarbetsstation där en robot skall bearbeta olika objekt. Det kan då vara så att roboten normalt inte förflyttas i sidled utan att denna frihetsgrad är låst. Detta exemplifieras av 103, 106. Det finns då inte någon anledning att låta denna funktion ligga och belasta komunikationen. Vid en viss tidpunkt eller mod kan dock före- koma att ett objekt som skall bearbetas kräver en förflyttning i sidled.

Mastern kan då dynamiskt starta funktionspunkt för sidorörelsen och skapa de meddelande som krävs för att överföra nödvändiga första uppgifter, såsom önskvärda positioner i sidled. När sidorörelsen är införd kan lås- ningen i denna rörelse släppas och roboten har erhållit en ny funktions- punkt i systemet. 464 053 20 Detta beskriver en dynamisk anslutning av en logisk enhet. Denna enhet benämnes logisk eftersom enheten som sådan fanns fysiskt ansluten från start, men den installerades inte i systemet eftersom dess funktion ej var nödvändig för att lösa de tidigare uppgifterna. Naturligtvis kan det även finnas möjlighet att stänga av en funktionspunkt och dess meddelande då första uppgifterna inte längre krävs för de uppställda arbetsuppgif- terna. Det kan finnas flera dylika funktionsenheter i en och samma fysiska enhet. Det kan i ett hithörande fall finnas önskemål att ett dylikt logiskt funktionsorgan arbetar, medan de andra funktionsorganen är urkopplade från sina uppgifter. Genom att en master utför denna tilldel- ning av meddelanden för överföring av första uppgifter kan mastern tillse att dessa nya meddelanden ej tidigare använts. Denna anslutning kan i det mest avancerade fallet ske samtidigt som roboten utnyttjar sama kommuni- kation för att styra roboten under det att den bearbetar föregående objekt.

Nästa exempel beskriver en fysisk anslutning av ett funktionsorgan. Vi utgår från samma robot men i detta fallet finns den styrda funktionen i den vagn som för fram arbetsobjektet, exemplifieras med 115, 102, till roboten. Det kan tänkas att objektet under robotens arbetscykel måste rotera synkront med robotens rörelse. Detta problem kan lösas genom att det från roboten finns en anslutningspunkt 122 där komunikationsledning- en kan kopplas till externa enheter: Naturligtvis bör komuniktionen under anslutningstillfället skyddas från störningar, även om kommunika- tionen i sig genom CRCsumman kan förkasta störda sändningar. Då den externa enheten är ansluten fysiskt måste den erhålla information om hur uppgifter till och fràn enheten skall överföras på kommunikationen. Detta sker genom den logiska anslutningen enligt utföringsexemplet.

Genom det sista exemplet torde en av fördelarna med uppbyggnaden enligt uppfinningen inses. Nämnda vagn som har möjlighet att rotera arbetsob- jektet kan tänkas bli inkopplat till två eller flera olika robotar. Hed- delanden, med tillhörande andra uppgift(-er), är det enda som behöver vara känt i förväg för alla de enheter som skall anslutas i ett sådant H 6 464 G53 system. I varje system kan dock olika meddelande därefter användas för överföring av första uppgifter.

För att mastern skall kunna organisera systemet måste den innefatta och arbeta med en tabell enligt figur 7 medelst vilken tabell den håller reda på med vilka meddelanden de första uppgifterna skall överföras med. Denna tabell är nödvändig för att kopplingarna av första uppgifter till meddel- ande skall kunna skapas vid uppstarten med andra uppgifter enligt figur 6. Om alla meddelande är definierade vid start av systemet är det till- räckligt med en tabell enligt figur 9 för att mastern skall kunna klara omprioriteringen. I det senare fallet bör det finnas möjlighet att göra återstart på systemet så att grundinställningen kan erhållas.

Nämda tabell innehåller även sådana uppgifter att mastern kan genomföra omprioritering om det är nödvändigtä Initiering av omprioritering kan ske antingen genom att "mastern" studerar dataflödet på kommunikationen och kontrollerar att meddelanden uppträder med specificerade intervall eller att berörd enhet meddelar mastern om att den inte erhåller informationen inom specificerad tid.

Troligen skall det överföras flera första uppgifter. Detta kräver att det finns en lista över alla dessa första uppgifter och data över deras upp- byggnad 740, 741. I register 742 finns uppgifter var denna lista börjar.

Delen 740 är en samling av register som innehåller uppgifter runt en första uppgift. Register 700 innehåller ett identifikationsnumer på dessa första uppgifter som beskrivs av 740. I register 701 anges vilket meddelande som används för tillfället av dessa första uppgifter. Register 702 innehåller den väntetid som används. För att meddelande enligt figur 6 skall kunna sändas måste mastern veta flera olika uppgifter. I register 703 anges meddelandet som används då systemet startas och i 704 anges den vänttid som då skall användas. Den enhet som sänder dessa första uppgift- er står angivet i 713 och vilken variabel som denna använder internt anges i 714. Ett meddelande med första uppgifter kan överföras till en eller flera enheter och antalet mottagare står angivet i 715. Register 705 är en pekare till 706 där det står angivet den första av de enheter som tar emot detta meddelandet och till detta finns uppgift om vilken intern variabel denna använder. I anslutning till register 706, 716 finns ett register 707 som pekare på den andra enheten som tar emot detta med- 464 053 22 delande. På detta sätt kan ett godtyckligt antal mottagande enheter kopp- las till meddelandet. I det sista registret som anger en mottagande finns en pekare 711 som anger att detta är den sista i listan. Sista registret 712 pekar på nästa första uppgift 741 som överförs på komunikationen.

Denna första uppgift har bara tvâ mottagare jämfört med 740 som har tre.

De sändande och mottagande enheterna behöver inte hålla reda på alla dessa uppgifter i figur 7, men de har möjlighet att skaffa sig denna information genom att inhämta dessa uppgifter via de på komunikationen överförda andra uppgifterna av typen i figur 6 och bygga upp en liknande tabell som mastern har enligt figur 7. Den externa enheten kan dock ej veta vilket variabelnummer 700, 720 som master internt använder eftersom denna aldrig översänds pà kommunikationen. Alla enheter måste dock hålla med information till vilka meddelande som de interna in- och utvariabler- na är kopplade till.

I varje enhet måste de variabler, som överförs som första uppgifter med ett meddelande på kommunikationen, ha viss information för att kommunika- tionen och omställningarna skall vara möjlig. Denna information beskrivs i figur 8 där register 801 är det interna variabelnnmret, vilket är det som refereras i 603 vid koppling av en variabel till ett meddelandes första uppgift. Register 802 är ett register som med tiden räknas ner från ett inställt värde till noll. Detta register används för att erhålla de önskade väntetiderna. Register 803 innehåller väntetiden som överförs med 403 eller 601 och som placeras i 802 då en sändning av denna variabel har startats. Det sista registret 804 innehåller information med vilket meddelande som variabeln skall gå som första uppgift. I mottagare behövs endast 801, 804 finns eftersom denna inte behöver sköta väntetiden.

Figur 9 beskriver de register med information som överförs då första uppgifterna skall byta meddelande. Dessa uppgifter t.ex. 910 är det enda som behövs för att klara en förflyttning av ett meddelande. Det som är markerat med 901 är de fyra block som översänds när ett byte sker från mode 2 till 1. Varje block 910, 920, 930, 940 innehåller de data som överförs som andra uppgifter med det meddelande som sköter byte av med- delande. Register 911 innehåller den nya väntetiden som i detta fall är 23 464 053 0 och som skall placeras i andra uppgiftens del 403. Nästa del 912 anger vilket nuvarande meddelande justeringen gäller och denna information skall in i 401. Delen 913 innehåller uppgifter om vilket meddelande som härefter skall användas och denna information placeras i 402. När de fyra andra uppgifterna är överförda är komunikationen klar att arbeta i mode l. De första inställningarna 910 och 920 är utflyttningar av meddelande från gruppen med hög prioritet till meddelande med låg prioritet. Då meddelandet får låg prioritet och inte längre tillhör gruppen kan vänte- tiden ställas till 0 för att inte erhålla onödig fördröjning. De två sista inställningarna är inflyttningar av lågprioriterade meddelande till ett högt prioriterat meddelande inom gruppen. Då ett meddelande hamar i gruppen måste det även erhålla en väntetid mellan meddelandena för att ge plats för övriga inom gruppen att sända sina meddelande.

Det antages i en utföringsform att systemet är tänkt att gå i flera olika moder och den önskade moden inställes med en ratt i kontrollpanelen 131.

Det förutsättes att alla enheter har erhällit information över vilka meddelande som skall användas för respektive första uppgift. I figur 9 finns ett antal register med information som beskriver de meddelande som skall omförflyttas vid övergång från en mod till en annan.

Omprioriteringen kan ske på följande sätt. Då vridomkopplare/ratten 131 vrids från läget ett till två går en signal från kontrollpanelen 132 till masterenheten 101. Denna kommer då att med det för uppgiften tilldelade meddelande överföra de andra uppgifter som finns i registren 950, 960, 970, 980. Dessa överförda andra uppgifter kommer att modifiera innehållet motsvarande de i 803, 804 som är kopplade till det meddelande som skall omförflyttas.

Sändning med väntetid VT sker på följande sätt på enheten 203. Något initierar önskemålet att en första uppgift skall sändas. Detta kan ske med en klocka eller att en viss position är uppnådd eller av en digital insignal på 224. Till varje meddelande finns det ett register 802 som hela tiden räknas ner med tiden och om detta register är noll är det klart att sända detta meddelande. Om det inte är noll får inte meddelan- det sändas. Detta register 802 kan vara placerat i 260 och att denna komponent ger en signal till 220 eller 223 som talar om att 802 nu är noll och att sändningen kan genomföras. När sändningen startas placeras 464 053 24 den uppställda väntetiden i 803 som är given från 403 eller 601 till register 802 och en ny nedräkning av VT i 802 kan startas. När nedräkning har kommit till noll stannar nedräkningen och därefter är det fritt fram att sända. Överföring av andra uppgifter bör ske med hög prioritet så att dessa inte hindras att komma fram på kommunikationen.

I systemet i figur 1 överförs sådan information som krävs för att lösa uppställd uppgift, t.ex. lägesgivare 107 och 112 sänder sina positioner tryckgivarna 113 och 114 sänder tryckvärden, 101 sänder positioner och vinklar till 103, 104 och 102 och 101 sänder kommandon till 118 och 119.

Prioriteringen av dessa meddelande får göras med avseende på hur viktigt ett meddelande är och hur snabbt det måste nå sin mottagare. I detta system kan det tänkas att bromskommandot kräver kortare överföringstid då denna har säkerhetsfunktion, vid ett snabbstopp är varje millisekund i fördröjning en millisekund närmare katastrofen/händelsen. Även överför- ingen av lägen från 107 och 112 till 103 och 104 kräver korta tidsför- dröjningar då ett sådant hydrauliskt system kan ha stor bandbredd, vilket kan kräva uppdateringar 100 till 1000 gånger per sekund. Ett enkelt sätt att klara fördröjningarna är att öka bithastigheten på kommunikationen 100. Detta kan dock vara kostnadskrävande och det finns alltid en fysika- lisk gräns vad som är möjligt. Speciellt svårt är det om längden på kom- munikationsledningen 100 blir långa dvs. över 1 till 20 meter. Det är viktigt att kostnaderna på kommunikationen skall vara låga för att en distribuerade lösning skall kunna konkurrera med konventionella lösnin- gar. Det är även önskvärt att så mycket information kan översändas med en och samma kommunikationsledning för att hålla ledningskostnader nere och att reducera antalet anslutningar till kommunikationen. Ett problem med prioritering är att det bara är ett meddelande, det med allra högsta prioritet, alltid är garanterat att komma fram med maximerad fördröjning.

De övriga meddelandena komer bara fram om det inte finns någon med högre prioritet som sänder. En metod enligt uppfinningen beskriver hur detta kan lösas genom att gruppera dessa meddelande och att varje meddelande erhåller en restriktion att det alltid måste finnas en tidslucka mellan varje utsändning. Denna fördröjning skall vara så stor att alla som till- hör gruppen hinner sända åtminstone ett meddelande under denna tidsram.

Om alla som tillhör den högst prioriterade gruppen har högre prioritet än a 464 ñšs alla andra, kommer alla dessa meddelande att kunna överföras inom en säkerställd tidsram. För att tidsramen inte skall bli så stor att funk- tionen försämras genom den med ökad tidsram medförande ökande fördröj- ningen måste antalet meddelande inom denna grupp hållas till ett minimum.

För att erhålla detta minimum av meddelande inom gruppen så gäller det att endast de som av kraven verkligen måste finnas där placeras i grupp- en. Detta kan genomföras genoma att byta prioritetsnivån på ett meddelan- de så att de kan flyttas in och ur gruppen allt eftersom tidskraven finns att de skall vara inom denna grupp. Metoden avser även rent allmänt att åstadkoma omkopplingar av första uppgifter som kan omkopplas till med- delanden som har olika prioritet i systemet. Två möjligheter föreligger därvid enligt den nya metoden. I det första fallet alstras ett priori- tetsomfördelningsmeddelanden som anger uppgifter (andra uppgifter) om nytt eller nya prioritetsomfördelningar som skall gälla i systemet. Så t.ex. kan en viss första uppgift vara knuten till ett första meddelanden (som således har sin rangordning i systemet). Nämnda första uppgift skall därefter ges en högre prioritet i systemet. Detta sker genom att den första uppgiften kopplas till ett ledigt meddelande med högre prioritet.

I den alternativa utföringsformen av uppfinningen utnyttjar metoden för- dröjningsfunktioner som anger att ett meddelande/första uppgift som upp- trätt på förbindelsen inte på nytt får uppträda på förbindelsen förrän en viss tidrymd förflutit. Utföringsformer av den angivna metoden utnyttjar kombinationer av de båda alternativa utföringsformerna.

Om man studerar systemet i figur 1 där det finns två hydraulcylindrar 106 och lll om systemet är sådant att bara en av dem utnyttjas åt gången behöver bara de meddelanden som berör den arbetande enheten finnas inom gruppen. Detta medför att tidsramen kan halveras utan att prestandard minskar. Denna halvering av tidskraven på kommunikationen medför att jämfört med ett konventionellt system kan bithastigheten halveras eller ledningslängden dubbleras med bibehållen prestanda.

Uppfinningen är inte begränsad till de i ovan angivna utföringsexemplen utan kan ändras inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinnings- tanken.

Claims (10)

464 053 .Ze PAIENTKRAV

1. l. Anordning vid distribuerat styrsystem med funktionsstyrande enheter (202, 203, 204) anslutna eller anslutbara till en förbindelse (200), företrädesvis en serieförbindelse, via sig tilldelade kommunikations- organ, medelst vilka enheterna är inbördes kommunicerbara med hjälp av meddelandeöverföringar (302, 303, 304, 305, 306), varvid en eller flera enheter erhåller tillträde till förbindelsen en i taget och med en tur- ordning som är beroende av meddelandenas prioritet i styrsystemet och/ /eller uppträdande på förbindelsen samt en eller flera enheter är in- ställbara för mottagning av meddelanden med förutbestämda prioriteter (302), varmed menas att av enheter som står i tur att sända över förbin- delsen den enheten som har meddelande av högre prioritet erhåller åtmins- tone viss förtur med avseende på sitt tillträde till förbindelsen framför enhet med lägre prioritet på sitt meddelande respektive att enheterna är addresserbara med meddelandeprioriteterna, varjämte till respektive med- delande är bundet, eller meddelandet i sig självt bildar, en eller flera första uppgifter (305) om styrning, mätning, avkänning, etc. samt styr- systemet är inrättat med en första tillhörighetstilldelning för de första uppgifterna till de olika meddelandena medförande att även de första uppgifterna blir inbördes prioriterade i systemet, k ä n n e t e c k - n a d därav, att styrsystemet är anordnat att möjliggöra överföring av meddelande/första uppgift från en enhet (t.ex. 202) till en eller flera andra enheter (203 resp. 204) under sin funktionsutövníng, att i beroende av ändring i funktion, tillstånd, uppbyggnad, etc. av eller i systemet, eller en eller flera av dettas enheter, ge upphov till förändringar av de första uppgifternas prioritet, enligt ettdera eller båda efterföljande alternativ: a) att åstadkoma en andra tillhörighetstilldelning för resp första uppgifter(-er), att vid resp sådan prioritetsförändring första organ (740, 741, 742; 801-804; 901, 902) är anordnade att alstra ett priori- tetsomfördelningsmeddelande som företrädesvis har övergripande prioritet vad gäller tillträdet till förbindelsen, att samtliga enheter, eventuellt utom den prioritetsomfördelningsmeddelandet sändande enheten, ställer sig 21 464 053 eller står i mottagningsläge(-n) vid prioritetsomfördelningsmeddelandets uppträdande på förbindelsen, att prioritetsomfördelningsmeddelandet inne- fattar en andra uppgift (401, 402) för respektive av prioritetsomfördel- níngsmeddelandet berörd första uppgift om prioritetsförhållande som skall gälla för den första uppgiften efter förändringen, och att respektive enhet är anordnad att vid eller efter mottagande av ett för sig avsett prioritetsomfördelningsmeddelande vara inställbar för mottagning och/ /eller sändning enligt det nya prioritetsförhållandet, b) att för respektive meddelande/första uppgift av företrädesvis ett flertal meddelanden/första uppgifter åstadkomma en fördröjning (VT), räknat företrädesvis från upphörande av meddelandets/den första uppgif- tens senaste uppträdande på förbindelsen, inom vilken fördröjning meddel- andet/den första uppgiften är förhindrat(-d) att pà nytt uppträda på förbindelsen i det fall enhet önskar sända/motta meddelandet/den första uppgiften på samma gång som enheten eller annan enhet önskar motta/sända meddelande/första uppgift av lägre prioritet, och att systemet är anord- nat med eller programerat för minnesfunktion (802, 803) för olika med- delandens/första uppgifters fördröjningar och med nämnda minnesfunktion avkännande, eller av nämnda minnesfunktion styrda, andra organ (203) som fastställer huruvida fördröjningstiden för ett fördröjt meddelande/första uppgift gått ut eller icke gått ut då enhet önskar sända/motta meddelan- det/den första uppgiften då meddelande/första uppgift av lägre prioritet samtidigt står i tur för tillträde till förbindelsen.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrsystemet innefattar programmeringsorgan (130, 131), styrbara manuellt, med diskett eller annan databärare, etc., i vilket instruk- tion(-er) om ny tillhörighetsfördelning för de första uppgifterna är införbara, och att respektive instruktion är användbar att styra organen som alstrar prioritetsomfördelningsmeddelandet(-na), varvid uppbyggnad eller modifiering av styrsystemet underlättas, vilken modifiering är aktuell i anslutning till komplettering eller borttagning av enhet i styrsystemet, finavstämníng med utgångspunkt från en i systemet inpro- gramerad grundfunktion/grövre funktion, etc. 464 Û5ö m

3. Anordning enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrsystemet arbetar med återkopplingsfunktion(-er) (107, ll2) från ett eller flera av enheterna i systemet styrbara objekt, och att ny tillhörighetsfördelning för respektive första uppgift till meddelandena är initierbar medelst en eller flera återkopplingar.

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- n a d därav, att styrsystemet arbetar med uppstartnings- och driftfaser, att den första tillhörighetsfördelningen föreligger vid uppstartnings- fasens början eller under uppstartningsfasen, att nämnda andra tillhörig- hetsfördelning är effektuerbar under uppstartningsfasen, och att nya tredje tillhörighetsfördelningar sker under driftfasen(-erna) i beroende av en eller flera återkopplingsfunktioner mellan styrsystemet och ett eller flera av styrsystemet medelst enheterna styrbara objekt, t.ex. mellan respektive enhet och ett eller flera av denna styrbar objekt.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- n a d därav, att vid början av en uppstartningsfas i systemet samtliga enheter, eventuellt utom sändande enhet, inställer sig i mottagningsläge och lyssnar efter meddelande med högre prioritet, vilket består av prio- ritetsomfördelningsmeddelandet (400, 401, 402, 403), att vid utsändning, under uppstartningsfas eller funktionsutövningsfas, av prioritetsomför- delningsmeddelandet samtliga i systemet, eventuellt utom sändande enhet, ingående enheter tar emot information om sina och övriga enhet(-ers) tillhörighetsfördelningar, och att respektive enhet ställer in sig för egen och övriga enheters tillhörighetsfördelningar.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- n a d därav, att respektive enhet är separat utvecklings- eller inköpbar för senare eller separat applicering i systemet som i sin tur är utveck- lingsbart separat i förhållande till respektive enhet utan krav på vet- skap om dennas exakta arbetsfunktion för genomförande av systemets krav på enheten, varvid menas att styrsystemet endast behöver ha eller ge uppgift(-er) om respektive enhets allmänna eller övergripande funk- tion(-er) och icke uppgifter om hur enheten i sig själv arbetar eller utför uppgiften. zq 464 oss

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e L e c k- n a d därav, att enheterna är styrda av meddelandena, dvs. meddelandenas nummer eller prioritet, i stället för av sina fysiska placeringar i sy- stemet, bortsett från att i ett initialt funktionsskede, t.ex. uppstart- ningsfas, en initial tillhörighetsfördelning är effektuerbar medelst uppgift, åtminstone initialt, i prioritetsomfördelningsmeddelande om en- heternas fysiska placering i systemet.

8. Anordning enligt något av patentkraven l-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett, flera eller samtliga prioritetsfördelningsmeddelanden innefattar flera uppgifter, t.ex. en uppgift avsedd för fysisk adresslen- hetsadress och en uppgift till övriga berörda enheter som berörs av med- delandet/meddelandena ifråga, uppgift om seriell prioritetsomfördelning, varmed menas att berört meddelande innehåller uppgifter om att priori- tetsomfördelningen skall ske efter ett visst mönster, t.ex. ett mönster där två eller flera prioritetsomfördelningar skall följa varandra och eventuellt i beroende av varandra, etc, ett prioritetsomfördelningsmed- delande som är avsett för samtliga enheter, eventuellt utom sändande enhet, innehåller uppgift om att enheterna skall återgå till sina ur- sprungliga, t.ex. under uppstartningsfas, erhållna tillhörighetsfördel- ning(-ar).

9. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- n a d därav, att en organuppsättning (740, 741) innefattar informationer över alla första uppgifter och data över de första uppgifternas uppbygg- nad, att andra organ (742) innefattar uppgifter som utvisar var denna lista börjar, tredje organ innehåller identifikationsnummer på de första uppgifterna som ingår i de första organen (740), fjärde organ som inne- fattar information om de meddelanden som vid innevarande tillfälle an- vänds av de första uppgifterna, femte organ (702) som innehåller informa- tion om väntetider (fördröjningstider) som är knutna till de olika med- delandena/första uppgifterna, sjätte organ (706) som anger den eller de enheter som tar emot resp. meddelande och till detta anknutet första uppgift, och att de sändande och mottagande enheterna inte i sig behöver hålla reda på nämnda informationer, utan har möjlighet att erhålla dessa informationer genom inhämtande av informationerna via de på kommunikation överförda andra uppgifterna och bygga upp en motsvarande tabell som över- ordnad enhet utnyttjar. 464 053 30

10. Anordning enligt något av följande patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att ompríoritering sker med hjälp av ett manuellt påverk- bart organ, t.ex. vridomkopplare, medelst vilken en operatör har möjlig- het att till meddelandena överföra andra uppgifter som finns i register- organ (950, 960, 970, 980), vilka andra uppgifter modifierar innehållet motsvarande de som är kopplade till meddelande som skall omförflyttas, och/eller att en fördröjningstid (VT) är inítierbart med ett initierings- organ, klocka, givare, etc., resp. meddelande/första uppgift är styrt av ett organ (802) som hela tiden räknar ner tiden och om organet blir klart erhålles klartecken för sändning av meddelande och om organet inte blir klart med nedräkningen får meddelandet inte sändas.