WO1989008359A1 - Process for addressing processing units - Google Patents

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WO1989008359A1
WO1989008359A1 PCT/DE1989/000117 DE8900117W WO8908359A1 WO 1989008359 A1 WO1989008359 A1 WO 1989008359A1 DE 8900117 W DE8900117 W DE 8900117W WO 8908359 A1 WO8908359 A1 WO 8908359A1
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WO
WIPO (PCT)
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addressing
address
telegram
line
processor
Prior art date
Application number
PCT/DE1989/000117
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Herrmann
Wilfried Hecht
Erhard Steiner
Ferdinand Narjes
Günter WEIMERT
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Philips Patentverwaltung Gmbh
N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft, Philips Patentverwaltung Gmbh, N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to DE8989902744T priority Critical patent/DE58905284D1/de
Priority to AT89902744T priority patent/ATE93106T1/de
Publication of WO1989008359A1 publication Critical patent/WO1989008359A1/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/46—Monitoring; Testing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/40—Monitoring; Testing of relay systems
    • H04B17/401—Monitoring; Testing of relay systems with selective localization
    • H04B17/406—Monitoring; Testing of relay systems with selective localization using coded addresses

Definitions

  • the invention relates to a method for addressing processor units as specified in the preamble of claim 1.
  • Ewald Braun and Erhard Steiner have already developed a method for the in-service monitoring of a message transmission device, in which useful signals are transmitted via an electro-optical transmission link and telemetry signals are transmitted via an auxiliary channel: "Monitoring and additional services of digital transmission systems for fiber optic cables", telcom report 10 ( 1987) Special “Multiplex and line facilities", pages 109 to 114 known.
  • the known method uses address-free telemetry telegrams, so that the processor units provided in the line terminals and intermediate regenerators of a transmission section do not need to be addressed.
  • the method cannot readily be used in message transmission devices which have a star or tree structure. If processor units are provided in a message transmission network with a star or tree structure in the telegram transmission network of the associated telemetry device, which are called address-controlled in a cyclical sequence by a locating unit, a structure corresponding to the useful signal network can also be provided for the telegram transmission network of the telemetry device.
  • the problem arises, however, that the processor units must each be set to a specific address, and not only when the telemetry device is started up, but also when the message transmission device changes, which requires a new addressing which requires processor units.
  • This problem occurs e.g. B. also when branched devices for the distribution of electrical energy or the like are to be monitored with the aid of a remote control device.
  • the object of the invention is therefore to provide a method and a circuit arrangement for carrying out the method, which allow the processor units to be addressed automatically.
  • a method for in-service monitoring according to the call method which offers the possibility of central monitoring of digital signal transmission networks with line, branch and / or star structure, should additionally offer the advantages of self-addressing of the entire network, so that it is complex and error-intensive there is no manual presetting of addresses.
  • the method according to the invention provides for the reading of this task the method steps specified in the characterizing part of patent claim 1.
  • the method according to the invention advantageously allows process units which are connected to one another via a star-shaped or tree-shaped telegram transmission network to be set automatically to different addresses in a particularly simple manner.
  • a transmission section is formed in particular by a digital signal base section.
  • FIG. 1 shows a digital signal base line section
  • FIG. 2 shows a line network consisting of three digital signal base line sections
  • FIG. 3 shows a star network containing several parallel lines
  • FIG. 4 shows a branched star network
  • FIG. 5 shows a telegram transmission network with a cascade circuit
  • FIG. 6 shows a telegram transmission network with several cascade circuits
  • FIG. 7 shows a block diagram of a versatile device
  • FIG. 9 shows a processor unit constructed in accordance with FIG. 8, but without a bus connection
  • FIG. 10 shows a line network with a table for the self-addressing of processor units.
  • Line terminals, intermediate rain generators and fiber optic cables are the basic elements of the digital signal transmission link shown in FIG. I, their functionality and transmission properties with the aid of devices of a device for in-service monitoring, consisting of the locating module 7, the personal computer 8 and the in-operation Monitoring processor units hereinafter referred to as processor units 6, to be controlled.
  • the locating module can be omitted if the processor units 6 are designed so that they can be switched as master or as slave. Then a processor unit 6 must be switched as the master and take over the tasks of the locating module and the remaining processor units must be switched as slaves.
  • line section 4 The smallest unit of a digital signal transmission path is a digital signal base line section, hereinafter referred to as line section 4.
  • the line section consists of two line terminals 1 and one or more intermediate regenerators 2 inserted into the line if required.
  • a processor unit 6 is used in each line terminal 1 and in each intermediate regenerator 2, each of which receives the monitoring data from the main system to be monitored via an internal bus.
  • the location area can consist of the following structures:
  • Each processor unit 6 is controlled by a microprocessor and is constructed in accordance with FIGS. 7 to 9. It has a connection K2 in the line terminal 1 and two connections K1 and K2 in the intermediate regenerator 2 - one for each direction - for coupling and decoupling into an auxiliary channel superimposed on the useful signal.
  • one connection K3 or K3a for a network node or two connections K3, K4 or K3a, K4a can be provided for a cascade connection.
  • connection K3a or the connections K3a, K4a with two unidirectional or the connection K3 or the connections K3, K4 with a bidirectional interface are used.
  • the data of the processor units 6 are in each case coupled out within a line section 4 via the connections K1, K2 and transmitted in an auxiliary channel, which is preferably superimposed on the useful signal.
  • the data of the processor units 6 are coupled in and out from the line terminal 1 to line terminal 1 via the four-wire connections K1, K2, and possibly transmitted from one line section 4a to the next line section 4b via the connections K3 and K3a.
  • End positions of the derailleur circuit are connected to the processor unit 6 of the line terminal 1, the locating module 7.
  • a Pe rsonalcomput er 8 is connected to this location module 7.
  • Further personal computers 8 are connected directly to the processor unit 6 of the first line terminal 1 and to two of the intermediate regenerators 2n.
  • line sections 4a ... 4c useful signals are transmitted from line terminal 1 to line terminal 1.
  • the data from the processor units 6 are transmitted within the line sections 4a ... 4c via an auxiliary channel and between the line sections 4a ... 4c via an ISM bus (in-service monitoring bus) 9 with the RS.485 ( Transfer terminal K3 of the processor unit 6).
  • All processor units 6 additionally have a connection 90, in particular with the RS 232 C interface, to which a person nalcomputer 8 can be connected. This option is used for a line terminal and two intermediate regenerators.
  • the processor units of the line terminals 1 and the location module 7 are connected to one another via the ISM bus 9 (connection K3 of the processor unit 6).
  • the locations A to G are connected to one another via a branched star network. Between the locations A and B are a line section 4AB without an intermediate regenerator, between the locations B and C two line sections 4BC1, 4BC2, each with an intermediate regenerator 2, between the location B and the location D a line section 4BD and between the location D and F and D. and G each have a line section 4DF and 4DG.
  • the location E is connected to the intermediate regenerator 2 of the line section 4BC2 via a line section 4E.
  • a personal computer 8 is connected to the processor unit of the line terminal 1.
  • the personal computer 8 can either be connected to the ISM bus 9 with the RS 485 interface or to an additional connection of the processor unit with the RS 232 C interface.
  • the locating module 7 is connected to the ISM bus 9 at location B and is provided with a device for polling control.
  • the locating module 7 additionally has a connection 70 for connecting a signal collecting device, via which the monitoring data of the star network can be called up by the locating module 7 by the signal collecting device.
  • the data of the processor unit 6 are transmitted between the line terminals 1 via the connections K3 or K4 and via a network node.
  • a device for sequence control in particular a location module 7 and / or a personal computer 8 is connected to one of the network nodes or to one of the processor units.
  • the locating module 7 or a personal computer 8 calls the individual processor units 6 one after the other by means of a call telegram with their addresses, receives their monitoring data by means of a response telegram and evaluates them.
  • the location telegrams are transmitted asynchronously with a standard protocol according to IEC TC 57. Other protocols are also possible for the transmission of the telegrams.
  • the location module asks the master function. Processor units of the entire network.
  • the addressing of the devices is hierarchical. One byte is used for addressing line sections, one byte for addressing the units, formed by line terminals and intermediate regenerators within a line section.
  • the first octet of the address field contains the address of the line section, the second octet the device address, i. H. the address of the line terminal or intermediate regenerator.
  • the line terminal of a line section which is close to the main module has the function of a so-called addressing line terminal.
  • the task of the Acressier line terminal is to initiate the self-addressing process within the associated line section.
  • the addressing line terminal receives the request to start the self-addressing process either by sending a start addressing telegram through - the location module when the entire network is started up, - A device (a line terminal or an intermediate regenerator) z. B. after the exchange of a unit and the associated loss of the relevant address or - by a personal computer connected to a device within the line section.
  • the start address telegram assigns the two address bytes with the address 255, which according to IEC TC 57 has the meaning of a broadcast to everyone.
  • the command itself is contained in a so-called organization byte.
  • the addressing line terminals change to a mode which causes all telegrams coming from the interface with other digital signal basic line sections to be buffered.
  • the telegrams are transmitted transparently on the in-service monitoring channel. The individual devices listen in parallel and are only activated when transmitting their own telegrams.
  • Line networks are shown in Figures 1 and 2.
  • Star networks are shown in FIGS. 3 and 4.
  • the addressing line terminals switch to the storage mode after receipt of the start addressing telegram.
  • the further activities of the addressing line terminals depend on the origin of the start addressing program. If the start addressing telegram is sent by the locating module, the addressing line terminals wait for the arrival of so-called addressing telegrams. After the start addressing telegram, the locating module sends out an addressing telegram in a second step, that is structured as follows.
  • Line terminal / intermediate regenerator 255 (broadcast to everyone)
  • the new units After exchanging devices, the new units initially have no valid addresses. In this case, self-addressing must be carried out, which can remain restricted to the relevant line section.
  • the replaced device sends a start addressing telegram during commissioning.
  • the addressing line terminal assigned to the line section recognizes from the direction of the incoming telegram - in the example considered from the line - that it should initiate a self-addressing process.
  • the addressing related to the line section is omitted when exchanging devices, and in this case the entire (line) network is re-addressed, the addressing telegrams do not have to be buffered in the addressing line terminal devices.
  • Solder bridges or by input from a personal computer Solder bridges or by input from a personal computer.
  • the addressing line terminals After receiving a start addressing telegram, the addressing line terminals send - regardless of the origin of the start addressing telegram - addressing telegrams that contain 255 in both address fields, as with the line structure.
  • the relevant line section address is in byte D1 of the data field.
  • Byte D2 in turn contains the consecutive addresses for line terminals or intermediate regenerators.
  • the devices of a line section are addressed with the fixed line section address and the continuous line terminal or intermediate regenerator address.
  • the addressing line terminals do not pass on the addressing telegrams arriving via the ISM bus 9 interface.
  • a prerequisite for the proper functioning of the self-addressing procedure is that the addressing telegrams are only ever fed in the outward direction of a route - starting from the addressing line terminal.
  • the processor module plugged in sends in
  • Control telegram via connections K1 to K4 to all processor units in the location area.
  • the control telegram is a long telegram with the address 255 (all line sections) in the address field, with the address 255 (all processor units) in the address extension and with the command "transition to control mode" in the organization byte of the data field.
  • All processor units in normal operation pass on a control telegram to the downstream processor units without intermediate storage. They also check the address field and the address extension of the telegram and switch to control mode after evaluating the organization byte.
  • the processor unit now sends a start addressing telegram to all processor units of its line section.
  • the start addressing telegram is a long telegram with the address 255 (all digital signal main line sections) in the address field, with the address 255 dec. (All processor units) in the address extension and with the command "start your own Acressier line terminal for digital signal green line section addressing" in the organization byte of the data field.
  • An addressing line terminal for addressing a line section only executes the "start own addressing line terminal for line section addressing" command if it receives this command in a telegram via connection K1 or K2. If it receives this command in a telegram via connection K3 or K4, it rejects this telegram,
  • the addressing line terminals for addressing a line section generate after receiving the start addressing an addressing telegram with 255 in the address field, 255 in the address extension, the number of the line section in the third byte of the data field (own line section address) and 001 in the fourth byte of the data field (own processor unit address). Then they send this telegram to the downstream processor units.
  • the downstream processor units in the intermediate regenerators and in the receiving line terminals at the end of each line section receive the addressing telegram via one of the connections K1, K2.
  • the content of the own address memories is then inserted into the third and fourth data bytes of a new addressing telegram and this is forwarded via the connections K2 of the intermediate generator or K3 of the line terminal to the processor module in the same or next line section.
  • the processor modules in the addressing line terminals for addressing a line section receive the addressing telegrams of an adjacent line section via the connection K3. You discard these telegrams and do not send them on.
  • the addresses in the locating section are set as follows.
  • the addresses of the processor unit consist of two bytes:
  • IEC TC57 contains the address field, the number of line section 4 and the first data byte (address extension) in the
  • Data field the number of the processor unit 6 to be called within this line section.
  • one of the two line terminals 1 at the beginning or end of each line has the function of an addressing line terminal for the addressing phase.
  • This function and a freely selectable line section address is assigned to the addressing line terminal 1 either with the aid of a coding switch or DIP-FIX switch on the processor unit 6, via coding pins in use, via the plug connector of the module or via its own PC connection.
  • Locating section uniformly seen from the locating module or personal computer, which processor units are assigned as addresses in ascending order, it is advantageous to determine the line terminal of each line closer to the locating module or personal computer as the addressing line terminal.
  • the processor unit can be switched between two modes for the transmission of the telegrams.
  • Normal operation All telegrams arriving at the interfaces are immediately passed on to the next route devices and their content is checked in parallel by the microprocessor.
  • Storage mode All telegrams arriving at the interfaces are only checked for their content by the microprocessor checked before they are passed on to the next line devices.
  • the automatic address assignment for all processor units of a location area is started after the route is set up either on the location module e.g. by means of a key, or on a personal computer 8 via its keyboard.
  • the location module 7 or the personal computer 8 sends a start addressing telegram to all processor units of the location area.
  • the start addressing telegram is a long telegram with the address 255 (all line sections 4) in the address field, with the address 255 (all processor units) in the address extension and with the commands "transition to memory mode" and "addressing line terminal start addressing" in the organization byte of the data field .
  • All processor units 6 forward the start addressing telegram to the downstream processor units 6 without intermediate storage. In addition, they check the address field and the address extension of the telegram and switch to storage mode after checking the organization byte.
  • the addressing line terminals After receiving the start addressing telegram, the addressing line terminals generate an addressing telegram with 255 in the address field, 255 in the address extension, the number of line sections 4 in the 3rd byte of the data field (own line section address, hereinafter referred to as L address) and 001 in the 4th Byte of the data field (own processor address, hereinafter referred to as P address). Then they send this telegram to the downstream processor unit.
  • the downstream processor units in the intermediate regenerators and in the receiving line terminals at the end of each line section 4 receive the addressing telegram via one of the connections K1, K2.
  • the processor units in the sending line terminals receive the addressing telegrams via the connection K3 (beginning of a line section). You increase the 3rd data byte by one (own L address), overwrite the 4th data byte with 001 (own P address) and then transfer them to the address memory. The content of the own address memories is then inserted into the 3rd and 4th data bytes of a new addressing telegram and this is forwarded to the next processor unit.
  • the processor unit in the addressing line terminals receives the addressing telegrams of an adjacent line section 4 via the connection K3.
  • a prerequisite for the proper functioning of the method is that the addressing telegrams are only forwarded to the next processor unit 6, but not sent back.
  • the addressing process for a line after replacing a line terminal or intermediate regenerator with manual addressing of the addressing line terminals is as follows: After replacing an addressing line end device, the device receives its L address either with the help of a coding switch or DIP-FIX switch on the processor unit, via coding pins in use, via the connector strip of the module or via its own PC connection.
  • the processor module inserted in the insert sends a control telegram in this time slot via the connections K1, K2 and K3 to all processor units and to the locating module or the personal computer in the locating area.
  • the control telegram is a long telegram with the address 255 (all line sections 4) in the address field, with the address 255 (all processor units) in the address extension and with the command "transition to memory mode" in the organization byte of the data field.
  • All processor units in normal operation pass on a control telegram to the downstream processor units without intermediate storage. They also control
  • the location module / personal computer After receiving the control telegram, the location module / personal computer releases a time slot that is sufficient for the addressing process.
  • the processor unit now sends a start addressing telegram to the processor units of its line section.
  • the start addressing telegram is a long telegram with the address 255 (all line sections 4) in the address field, with the address 255 (all processor units) in the address extension and with the command "start addressing own line terminal device" in the organization byte of the data field.
  • An addressing line terminal only executes the "start own addressing line terminal addressing" command if it receives this command in a telegram via connection K1, K2. If it receives this command in a telegram via connection K3, it rejects this telegram.
  • the addressing line terminals After receiving the start addressing telegram, the addressing line terminals generate an addressing telegram with 255 in the address field, 255 in the address extension, the number of line sections in the 3rd byte of the data field (own L address) and 001 in the 4th byte of the data field (own P address ). Then they send this telegram to the downstream processor unit.
  • the downstream processor units in the intermediate regenerators and in the receiving line terminals at the end of each line section receive the addressing telegram via one of the connections K1, K2.
  • the content of its own address memory is inserted into the 3rd and 4th data bytes of a new addressing telegram and this is forwarded via the connections K1, K2 at the intermediate regenerator or K3 at the line terminal to the processor module in the next line section 4.
  • the processor units in the sending line terminals receive the addressing telegrams via the connection K3 (beginning of a line section 4). You increase the 3rd data byte One (own L address), overwrite the 4th data byte with 001 (own P address) and then transfer it to the address memory. The content of the own address memories is then inserted into the 3rd and 4th data bytes of a new addressing telegram and this is forwarded to the next processor unit.
  • the processor units in the addressing line terminals receive the addressing telegrams of an adjacent line section 4 via the connection K3. You discard these telegrams and do not send them on.
  • the address of the addressing line terminal must be set by means of coding pins or by input from a personal computer at a junction or network node.
  • the L address can also be set automatically if a cascade connection is used for the branching devices instead of a network node with a parallel connection.
  • FIG. 7 shows the block diagram of a processor module with the two connections K3 and K4 or K3a and K4a for the. Cascading of a branch. Connect two-way buses to the two connections K3 and K4 and / or four-wire buses to the connections K3a and K4a.
  • 5 and 6 give examples of the cascade connection using the connections K3 and K4.
  • 5 shows a network with parallel lines
  • FIG. 6 shows a network with a tree structure.
  • the first device on each branch is switched on when addressing Addressing line terminal with its own L address.
  • Each processor unit of a line section 4 has the same L address and its own P address.
  • the network structure via the personal computer 8 into the location module 7.
  • the network structure - number of network nodes, number of branches with one addressing line terminal at each network node, number of processor units in each line section 4 - are entered on the screen of the personal computer .
  • the automatic address assignment for all processor units of a location area is started after the route has been set up either on the location module using a button or on a personal computer using its keyboard. All processor units are in normal operation.
  • the location module or the personal computer sends a control telegram to all processor units in the location area.
  • the control telegram is a long telegram with the address 255 (all line sections 4) in the address field, with the address 255 (all processor units) in the address extension and with the command "transition to memory mode" in the organization byte of the data field.
  • the locating module or the personal computer now sends a start addressing telegram to the first transmitting line terminal via the connection K3 of the first network node.
  • the start addressing telegram is a long telegram with 255 in the address field, 255 in the address extension, number of the line section in the 3rd byte of the data field (assigned L address), 001 in the 4th data byte of the data field (P address) and the command "Addressing line terminal start addressing "in the organization byte of the data field. This telegram makes this line terminal an addressing line terminal.
  • the addressing line terminal takes the 3rd data byte and 4th data byte into its address memory and sends the start addressing telegram with un one increased content of the 3rd data byte via its connection K4 to the next sending line terminal via connection K2 of the network node etc.
  • the addressing line terminals on the 1st network node After receiving the start addressing telegram, the addressing line terminals on the 1st network node generate an addressing telegram with 255 in the address field, 255 in the address extension, the number of the line section in the 3rd byte of the data field (own L address) and 001 in the 4th byte of the data field ( own P address). Then you send this telegram via the connection K1, K2 to the downstream processor unit.
  • the downstream processor units in the intermediate regenerators and in the receiving line terminals at the end of each line section 4 receive the addressing telegram via one of the connections K1, K2. You accept the 3rd data byte of the aoresses telegram directly as your own L address, increase the 4th data byte by one and then accept it as your own P address.
  • the receiving line terminal does not send any addressing telegrams via its connections K1, K2.
  • the locating module or the personal computer now successively calls up the now addressed receiving line terminals with their address, which are connected at their connection K4 to a further line section 4 and causes them a start addressing telegram with the predetermined one
  • the addressing of the sending line terminals and the processor units in the line sections of the next network node is carried out analogously to the addressing of the first network node.
  • Processor unit passed on, but not returned.
  • the L addresses are re-addressed.
  • the address assignment starts after inserting the new insert and after automatic release by the locating module or the personal computer in a time slot after a call cycle.
  • the processor module of the new insert sends a request telegram to the locating module or the personal computer in this time slot.
  • the request telegram is a long telegram with the address 255 (all line sections) in the address field, with the address 255 (all processor units) in the address extension and with the command "re-addressing the line sections" in the organization byte of the data field.
  • the location module or the personal computer sends a control telegram to all processor units in the location area.
  • the control telegram is a long telegram with the address 255 (all line sections) in the address field, with the address 255 (all processor units) in the address extension and with the command "transition to memory mode" in the organization byte of the data field.
  • All processor units pass on the control telegram to the downstream processor units without intermediate storage. In addition, they check the address field and address extension of the telegram and switch to memory mode after checking the organization byte.
  • the locating module or the personal computer now sends a start addressing telegram to the line end transmitter he sends (connection K3) of the first network node.
  • the start address telegram is a long telegram with 255 in the address field, 255 in the address extension, number of the line section in the 3rd byte of the data field (assigned L address), 001 in the 4th data byte of the data field (P address) and the command "Addressing line terminal Start addressing "in the organization byte of the data field. This telegram makes this line terminal an addressing line terminal.
  • the addressing line terminal takes the 3rd data byte and the 4th data byte into its address memory and sends the start addressing telegram with the content of the 3rd data byte increased by one via its connection K4 to the next addressing line end device (connection K3) of the network node etc.
  • the processor module inserted in the insert sends a control telegram via the connections K1, K2, K3 and K4 to all processor units and the location module or the personal computer in the location area.
  • the control telegram is a long telegram with the address 255 (all line sections) in the address field, with the address 255 (all processor units) in the address extension and with the command "transition to memory mode" in the organization byte of the data field.
  • All processor units in normal operation pass on a control telegram to the downstream processor units without intermediate storage.
  • they check the address field and address extension of the telegram and switch to memory mode after evaluating the organization byte.
  • the locating module or the personal computer After receiving the control telegram, the locating module or the personal computer releases a time slot that is sufficient for the addressing process.
  • the processor unit now sends a start addressing telegram to the processor units of its line section.
  • the start addressing telegram is a long telegram with the address 255 (all line sections) in the address field, with the address 255 (all processor units) in the address extension and with the command "start addressing own line terminal device" in the organization byte of the data field.
  • An addressing line terminal only executes the "Start own addressing line terminal start addressing" command if it receives this command in a telegram via connection K1, K2. If it receives this command in a telegram via connection K3, K4, it rejects this telegram.
  • the addressing line terminals After receiving the start addressing telegram, the addressing line terminals generate an addressing telegram with 255 in the address field, 255 in the address extension, the number of the line section in the 3rd byte of the data field (own L address) and 001 in the 4th byte of the data field (own P address ). Then they send this telegram to the downstream processor units.
  • the downstream processor units in the intermediate regenerators and in the receiving line terminals at the end of each power section receive the addressing telegram via one of the connections K1, K2.
  • the content of the own address memory is then inserted into the 3rd and 4th data bytes of a new addressing telegram and this is forwarded via connections K1, K2 to the processor module in the next intermediate regenerator.
  • the addressing process is ended when the receiving line terminal of this line section is addressed.
  • the addressing telegram is only forwarded within line section 4 via connections K1, K2.
  • FIGs 7 to 9 show three types of processor units in principle.
  • the processor unit shown in Fig. 7 has the advantage that it combines these three types.
  • the processor unit shown in FIG. 7 has two four-wire connections K1, K2 and the two bidirectional bus connections K3, K4 for the transmission of telegrams. It can thus be used both in a line terminal 1 and in an intermediate regenerator 2.
  • the four-wire connection K1 has an input E1 and an output A1 for connecting a first four-wire data channel, the connection K2 an input E2 and an output A2 for a second four-wire data channel, the connection K3a an input E3 and an output A3 for connecting a third four-wire data channel Data channel, and the connection K4a an input E4 and an output A4 for connecting a fourth four-wire data channel.
  • the transmit / receive module 10 is located between the four-wire connection pair E3, A3 and the bus connection K3, i.e. Between the connections K3a and K3, for the connection of a first bidirectional bus, the transmit / receive module 10 is located.
  • the control input of this transmit and receive module 10, via which the driver D serving as transmitter can be activated, is at the output of the OR gate 15 connected.
  • transceiver module 40 which consists of the driver D and the receiver R.
  • the control input of this transmit and receive module 40 via which the driver D can be activated, is connected to the output of the OR gate 45.
  • the receiver R is constantly activated.
  • Each of the four outputs A1, A2, A3, A4 can be switched via a switch 13, 19, 43 or 37, which can be controlled by the microprocessor 35, optionally to the output of an OR gate 11, 17, 41, 39, to a pulling or Connect pull-up resistor 12, 18, 42 or 38 or to the output of parallel-serial converter 26.
  • This parallel-series converter 26 is connected with its parallel input to the port PO of the microprocessor 35.
  • the microprocessor 35 controls the changeover switch 13 via the two-wire control line St4, the changeover switch 19 via the two-wire control line St1, the changeover switch 43 via the two-wire control line St8 and the changeover switch 37 via the two-wire control line St7.
  • the switch 16 is inserted in the connecting line between the input E3 and the inputs of the OR gates 17, 41, 39.
  • the control line of the switch 16 is connected to the output of the OR gate 15.
  • the switch 46 is inserted in the connecting line between the input E4 and the inputs of the OR gates 11, 17, 39.
  • the control line of the switch 46 is connected to the output of the OR gate 45.
  • the output of the OR gate 11 is routed to an input of the OR gate 15 via the device 14a for edge detection and the timing circuit 14b connected in chain.
  • the other input of the OR gate 15 is connected to the control line St3 coming from the microprocessor 35.
  • the control input of the devices 14a, 14b is connected to the control line St5 coming from the microprocessor 35.
  • the output of the OR gate 41 is routed to an input of the OR gate 45 via the device 44a for edge detection and the timing circuit 44b connected in chain.
  • the other input of the OR gate 45 is connected to the control line St10 coming from the microprocessor 35.
  • the control input of the devices 44a, 44b is connected to the control line St9 coming from the microprocessor 35.
  • the inputs E1, E2, E3, E4 are each connected to an input of one of the series-parallel converters 24, 25, 27, 28.
  • the outputs of the series-parallel converter 24, 25, 27, 28 are connected to the microprocessor 35 via the 8-bit parallel bus 31.
  • the signal collector 20 is also coupled to the bus 31, specifically via the interface module 21 with the series-parallel converter 22 and the parallel-series converter 23.
  • the series-parallel converter 22, 24, 25, 27, 28 and the parallel-series converter 23, 26 are contained in UART modules and, if necessary, interrupt the program of the microprocessor 35 via the interrupt connected to the interrupt input Int 0. Module 30. They are connected via the bus 31 to the port PO of the microprocessor 35 and are selected by the microprocessor 35 via the chip select module 29.
  • Coding switch 51 is also connected to port PO of microprocessor 35 via switch 50, with the aid of which the processor unit can be set to an address and to the function of an addressing LE.
  • the RAM 32 serving as data memory
  • the EPROM 33 serving as program memory
  • the EEPROM 34 serving as non-volatile data memory
  • the module 36 for self-monitoring.
  • the data transmission in normal operation is as follows:
  • the telegrams from input E1, E3 or E4 are sent via the OR gate 17 and the switch 19 passed directly to the output A2.
  • Data from input E3 also passes through switch 16, data from input E4 additionally passes through switch 46.
  • Data arriving at the input E2, E3 or E4 reach the output A1 via the OR gate 39 and the changeover switch 37.
  • Data from input E3 also passes through switch 16
  • data from input E4 additionally passes through switch 46.
  • Data arriving at the input E1, E2 or E4 reach the driver D of the transceiver module 10 via the OR gate 11 and the changeover switch 13 and from there to the bus connection K3.
  • the switch 13 must be in the normal position shown and the driver D must be activated.
  • the driver D is activated when the device 14a detects a rising edge and the OR gate 15 receives a corresponding control potential from the microprocessor 35 via the device 14a, 14b and / or via the control line St3.
  • the device 14a for edge detection detects the rising edge of the first bit of a telegram, it starts the timer circuit 14b.
  • This timing circuit emits an output pulse that is independent of the bit sequence that arrives at the input of the device 14a for edge detection.
  • the output pulse passes through the OR gate 15 to the transmit-receive
  • Driver D Data that arrives at one of the inputs E1, E2 or E4 is immediately passed on to the bus connection K3 by recognizing a rising edge.
  • the data transmitted at the bus connection K3 are received by the receiver R but blocked in the switch 16 opened by the OR gate 15.
  • Data arriving at the input E1, E2 or E3 reach the driver D of the transceiver module 40 via the OR gate 41 and the switch 43 and from there to the bus connection K4.
  • the switch 43 must be in the normal position shown and the driver D must be activated.
  • the driver D is activated when the OR gate 45 receives a corresponding control potential from the microprocessor 35 via the device 44a, 44b and / or via the control line St10.
  • All data arriving at the inputs E1, E2, E3, E4 are transmitted to the microprocessor 35 for processing.
  • Data arriving at the input E1 arrive via the series-parallel converter 25, data from the input E2 via the series-parallel converter 27, data from the input E3 via the series-parallel converter 24 and data from the input E4 via the Series-parallel converter 28 to the microprocessor 35.
  • the serial-parallel converter 24, 25, 27, 28 take up the data byte by byte and always send an interrupt pulse via the interrupt module 30 to the microprocessor 35 when one Byte is completely read in, this fulfills the start, stop and parity conditions and it can be taken over by the microprocessor 35 via the bus 31 at the port PO.
  • the microprocessor 35 determines that the data from the inputs E1, E2 or E4 meet predetermined requirements, then it activates the control line St3. As a result, the microprocessor 35 activates the driver D in the interface or transceiver module 10 via the OR gate 15 after the time period specified by the time circuit 14b has expired.
  • the microprocessor 35 determines that the data from the inputs E1, E2 or E3 meet specified requirements, it activates the control line St10. As a result, the microprocessor 35 takes over the activation of the driver D in the interface module 40 via the OR gate 45 after the time period specified by the time circuit 44b.
  • the processor unit can be prompted to change over to the storage mode by means of a command “transition to the storage mode” in the control telegram of the personal computer 8.
  • control telegram with the command "transition to storage mode” runs through all processor units in normal operation.
  • the microprocessor 35 processes the control telegram in each processor unit and, after it has been evaluated, goes into storage mode.
  • microprocessor 35 evaluates a telegram, it determines that the specified requirements are not met , it causes the processor unit to go into a storage mode.
  • the data which are present at the inputs E1, E2, E3, E4 are fed to the microprocessor for processing via the series-parallel converters 24, 25, 27, 28.
  • the microprocessor 35 activates one to three of the control lines St1, St4, St7, St8 depending on the type of telegram.
  • the data processed in the microprocessor 35 which the parallel-series converter 26 outputs, reaches one to three of the outputs K1, K2, K3 and K4 via one to three of the change-over switches 13, 19, 43, 47, and in fact only Outputs of the connections at which the telegram was not received.
  • the microprocessor 35 recognizes through the interrupt pulses via which of the inputs data are fed in.
  • control lines St1, St4, St7, St8 are activated by the microprocessor in such a way that from the outputs A1, A2, A3, A4 those via which the transmission is not carried out by means of the pulling resistors 12, 18, 42, 48 via the changeover switches 13, 19, 43, 47 are set to high potential.
  • the start addressing telegrams run through all processor units in normal operation. At the same time, the microprocessor 35 processes the start addressing telegrams and goes into storage mode.
  • the processor may only pass on the addressing telegram via the parallel-serial converter 25 and may not send it simultaneously in both directions.
  • the data arriving at input E1 are processed in series-parallel converter 23, the data arriving at input E2 in series-parallel converter 27.
  • the microprocessor 35 thus recognizes the direction from which the data are coming. Be in storage mode therefore the control lines St1 and the control lines St7 are activated such that the output A1 or A2, via which no transmission is carried out, is set to high potential via the changeover switch 19 or 47 and the pulling or pulling resistor 18 or 48.
  • the signal collector 20 is connected to the microprocessor 35 via the interface module 21 and the series-parallel converter 22 and the parallel-series converter 23.
  • the signal collector 20 supplies the monitoring data of the monitored intermediate regenerator or the monitored line terminal to the microprocessor 35 via the interface module 21 and optionally receives the control information contained in a call telegram from the locating module for transmission to a signal collecting device, not shown.
  • the monitoring data is transmitted from the processor 35 via the parallel-series converter 26, via three of four switches 13, 19, 43, 47 to three of four outputs A1, A2, A3, A4 and transmitted via three of four connections K1, K2, K3, K4.
  • the processor unit shown in FIG. 8 largely corresponds to that of FIG. 7. Deviatingly, no bus connection K4 is provided. With it, the switching means 40, 41, 42, 43, 44a, 44b, 45, 46 and 28. Instead of the triple OR elements 11, 17 and 39 in FIG. 7, the double exclusive OR elements 11a, 17a and 39a are provided.
  • the output of the exclusive OR element 11a is routed to the one input of the OR element 15 via the device 14a for edge detection and the device 14b connected in chain.
  • the other input of the OR gate 15 is connected together with a control input of the devices 14a and 14b to the control line St3 coming from the microprocessor 35.
  • the control input of the transmit and receive module 10 is connected to the output of the OR gate 15 as shown in FIG. 7. 7, the driver D or the receiver R can be activated with the aid of the control signal applied to the control input.
  • the output pulse reaches the transmit / receive module 10 via the OR gate 15 and immediately switches the driver D on and the receiver R off.
  • the telegrams are passed on from data input E1 via exclusive OR gate 17a and changeover switch 19 directly to output A2.
  • the telegrams arrive from input E2 via exclusive OR gate 39a and switch 37 to output A1.
  • the exclusive OR gate 11a, 17a and 39a ensures that no data is transmitted if data arrive at the inputs E1 and E2 or E1 and E3 or E2 and E3 at the same time. Since no data may arrive at inputs E1, E2 and E3 at the same time when there are no errors, the exclusive-OR elements 11a, 49a and 17a block data only in the event of an error.
  • the processor unit shown in FIG. 9 largely corresponds to that of FIG. 8. Deviatingly, no bus connection K3 is provided. With it, the switching means 10, 11a, 12, 14a, 14b, 15, 17a, 39a and 24.
  • the processor unit is intended for use in an intermediate regenerator and, apart from the four-wire connections K1 and K2, has only one connection for the local signal collector 20.

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Description

Verfahren zum Adressieren von Prozessoreinheiten
Die Erfindung bezieht sich auf ein wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenes Verfahren zum Adressieren von Prozessoreinheiten.
Derartige Verfahren sind bereits aus der DE-OS 28 23 925 bekannt. Bei den bekannten Verfahren werden die Adressen mit Hilfe von Codierschaltern eingestellt, oder durch eine besondere Gestellverdrahtung festgelegt.
Ein Verfahren zur In-Betrieb-Überwachung einer Nachrichtenübertragungseinrichtung, bei der Nutzsignale über eine elektrooptische Übertragungsstrecke und Telemetriesignale über einen Hilfskanal übertragen werden, ist bereits aus Ewald Braun und Erhard Steiner: "Überwachung und zusätzliche Dienste der Digitalübertragungssysteme für Lichtwellenleiter", telcom report 10 (1987) Special "Multiplex- und Leitungseinrichtungen", Seite 109 bis 114 bekannt.
Das bekannte Verfahren verwendet adressenfreie Telemetrietelegramme, so daß die in den Leitungsendgeräten und Zwischenregeneratoren eines Übertragungsabschnitts vorgesehenen Prozessoreinheiten nicht adressiert zu werden brauchen. Das Verfahren läßt sich jedoch nicht ohne weiteres in Nachrichtenübertragungseinrichtungen anwenden, die eine Stern- bzw. Baumstruktur haben. Sieht man in einem Nachrichtenübertragungsnetz mit Stern- bzw. Baumstruktur im Telegrammübertragungsnetz der zugehörigen Telemetrieeinrichtung Prozessoreinheiten vor, die durch eine Ortungseinheit in zyklischer Folge adressengesteuert aufgerufen werden, so kann man zwar auch für das Telegrammübertragungsnetz der Telemetrieeinrichtung eine dem Nutzsignalnetz entsprechende Struktur vorsehen. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß die Prozessoreinheiten jeweils auf eine bestimmte Adresse eingestellt werden müssen und dies nicht nur bei Inbetriebnahme der Telemetrieeinrichtung, sondern auch bei jeder Änderung der Nachrichtenübertragungseinrichtung, die eine neue Adressierung der Prozessoreinheiten erforderlich macht.
Dieses Problem tritt z. B. auch dann auf, wenn verzweigte Einrichtungen zur Verteilung elektrischer Energie oder dergleichen mit Hilfe einer Fernwirkeinrichtung überwacht werden sollen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die es gestatten, die Prozessoreinheiten selbsttätig zu adressieren. Insbesondere soll es dabei möglich sein, Geräte mit Prozessoreinheiten für eine In-Betrieb-Überwachung von Nachrichten-, vorzugsweise Digitalsignal-Übertragungsstrecken selbsttätig zu adressieren.
Insbesondere soll ein Verfahren zur In-Betrieb-Überwachung nach dem Aufrufverfahren, das die Möglichkeit einer zentralen Überwachung von Digitalsignalübertragungsnetzen mit Linien-, Abzweig- und/oder Sternstruktur bietet, zusätzlich die Vorteile einer Selbstadressierung des gesamten Netzes bieten, so daß eine aufwendige und fehlerintensive manuelle Voreinstellung von Adressen entfällt.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zur Lesung dieser Aufgabe die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte vor.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es in vorteilhafter Weise, Prozesscreinheiten, die über ein stern- bzw. baumförmiges Telegrammübertragungsnetz miteinander verbunden sind, auf besonders einfache Weise selbsttätig auf verschiedene Adressen einzustellen. Dabei ist ein übertragungsabsennitt insbesondere durch einen Digitalsignalgrundieitungsabschnitt gebildet.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sowie zweckmäßige Schaltungsanordnungen zur Durchführung des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Ausgehend von den in den Ansprüchen 1 - 5 angegebenen Verfahren kann man vorsehen, daß die Adressiereinheiten jeweils bei Empfang eines Adressiertelegramms ein neues Adressiertelegramm aussenden. Demgegenüber ergibt sich durch die in Anspruch 6 angegebenen Verfahrensschritte ein besonders schneller Ablauf des Adressiervorganges.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Digitalsignal-Grundleitungsabschnitt, Fig. 2 ein aus drei Digitalsignal-Grundleitungsabschnitten bestehendes Liniennetz,
Fig. 3 ein mehrere parallele Linien enthaltendes Sternnetz, Fig. 4 ein verzweigtes Sternnetz,
Fig. 5 ein Telegrammübertragungsnetz mit einer Kaskadenschaltung, Fig. 6 ein Telegrammübertragungsnetz mit mehreren Kaskadenschaltungen, Fig. 7 ein Blockschaltbild einer vielseitig verwendbaren
Prozessoreinheit, Fig. δ ein Blockschaltbild einer Prozessoreinheit mit einem Busanschluß,
Fig. 9 eine entsprechend Fig. 8 aufgebaute Frozessoreinheit, jecoch ohne Busanschluß und Fig.10 ein Liniennetz mit einer Tabelle für die Selbstadressierung von Prozessoreinheiten.
Leitungsendgeräte, Zwischenregen er ator en und Lichtweilenleiter sind die Grundelemente der in Fig. I gezeigten DigitalsignalÜbertragungsstrecke, deren Funktionsfähigkeit und Übertragungseigenschaften mit Hilfe von Geräten einer Einrichtung zur In-Betrieb-Überwachung, bestehend aus dem Ortungsmodul 7, dem Personalcomputer 8 und den In-Betrieb-Überwachungs-Prozessoreinheiten im folgenden als Prozessoreinheiten 6 bezeichnet, kontrolliert werden.
Das Ortungsmodul kann entfallen, wenn die Prozessoreinheiten 6 so ausgeführt werden, daß sie als Master oder als Slave geschaltet werden können. Dann muß eine Prozessoreinheit 6 als Master geschaltet werden und die Aufgaben des Ortungsmoduls übernehmen und die restlichen Prozessoreinheiten müssen als Slaves geschaltet werden.
Die kleinste Einheit einer Digitalsignal-Übertragungsstrecke ist ein Digitalsignal-Grundleitungsabschnitt, im folgenden als Leitungsabschnitt 4 bezeichnet. Bei der Übertragungseinrichtung nach Fig. 1 besteht der Leitungsabschnitt aus zwei Leitungsendgeräten 1 und einem oder mehreren bei Bedarf in die Strecke eingefügten Zwischenregeneratoren 2.
In jedes Leitungsendgerät 1 und in jeden Zwischenregenerator 2 ist eine Prozessoreinheit 6 eingesetzt, die jeweils über einen internen Bus die Überwachungsdaten von dem zu überwachenden Hauptsystem erhält.
Der Ortungsbereich kann je nach Anforderungen aus folgenden Strukturen bestehen:
- aus einer Linie, die entsprechend Fig. 1 bzw. Fig. 2 aus einem oder mehreren in Kette geschalteten Leitungsabschnitten besteht,
- entsprechend Fig. 3 aus einem Netz mit mehreren parallelen Linien,
- nach Fig. 4 aus einem mit Abzweigungen versehenen Sternnetz.
Jede Prozessoreinheit 6 wird curch einen Mikroprozessor gesteuert und ist entsprechend den Figuren 7 bis 9 aufgebaut. Sie hat im L eitungsendgerät 1 einen Anschluß K2 und im Zwischenregenerator 2 zwei Anschlüsse K1 und K2 - je einen für beide Richtungen - zur Ein- und Auskopplung in einen dem Nutzsignal überlagerten Hilfskanal. Zusätzlich können ein Anschluß K3 bzw. K3a für einen Netzknoten oder zwei Anschlüsse K3, K4 bzw. K3a, K4a für eine Kaskadenschaltung vorgesehen sein.
Je nach Anwendungsfall findet der Anschluß K3a oder die Anschlüsse K3a, K4a mit zwei unidirektionalen oder der Anschluß K3 oder die Anschlüsse K3, K4 mit einer bidirektionalen Schnittstelle Verwendung.
Die Daten der Prozessoreinheiten 6 werden jeweils innerhalb eines Leitungsabschnitts 4 über die Anschlüsse K1, K2 ausgekoppelt und in einem Hilfskanal übertragen, der vorzugsweise dem Nutzsignal überlagert ist.
Innerhalb einer Linie werden die Daten der Prozessoreinheiten 6 von Leitungsendgerät 1 zu Leitungsendgerät 1 über die vierdrähtigen Anschlüsse K1, K2, in den Hilfskanal ein- und ausgekoppelt und gegebenenfalls von einem Leitungsabschnitt 4a zum nächsten Leitungsabschnitt 4b über die Anschlüsse K3 bzw. K3a übertragen.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung sind die Leitungsabschnitte 4a...4c in Kette geschaltet. In einer der beiden
Endstellen der Kettenschaltung ist an die Prozessoreinheit 6 des Leitungsendgerätes 1 das Ortungsmodul 7 angeschlossen. An dieses Ortungsmodul 7 ist ein Pe rsonalcomput er 8 angeschlossen. Weitere Personalcomputer 8 sind unmittelbar an die Prozessoreinheit 6 des ersten Leitungsendgerätes 1 und an zwei der Zwischenregeneratoren 2n angeschlossen.
Innerhalb der Leitungsabschnitte 4a...4c werden Nutzsignale von Leitungsendgerät 1 zu Leitungsendgerät 1 übertragen. Die Daten cer Prozessoreinheiten 6 werden innerhalb der Leitungsabschnitte 4a...4c jeweils über einen Hilfskanal und zwischen den Leitungsabschnitten 4a...4c jeweils über einen ISM-Bus (In-Service-Monitoring-Bus) 9 mit der Schnittstelle RS.485 (Anschluß K3 der Prozessoreinheit 6) übertragen.
Alle Prozessoreinheiten 6 haben zusätzlich einen Anschluß 90, insbesondere mit der Schnittstelle RS 232 C, an den ein Perso nalcomputer 8 angeschlossen werden kann. Von dieser Möglichkeit ist bei einem Leitungsendgerät und bei zwei Zwischenregeneratoren Gebrauch gemacht.
Fig. 3 zeigt zwei von mehreren am Netzknoten N (Abzweig) endenden Linien.
Am Netzknoten N sind die Prozessoreinheiten der Leitungsendgeräte 1 und das Ortungsmodul 7 über den ISM-Bus 9 (Anschluß K3 der Prozessoreinheit 6) miteinander verbunden.
Nach Fig. 4 sind die Orte A bis G über ein verzweigtes Sternnetz miteinander verbunden. Zwischen den Orten A und B sind ein Leitungsabschnitt 4AB ohne Zwischenregenerator, zwischen den Orten B und C zwei Leitungsabschnitte 4BC1, 4BC2 mit je einem Zwischenregenerator 2, zwischen dem Ort B und dem Ort D ein Leitungsabschnitt 4BD und zwischen dem Ort D und F und D und G jeweils ein Leitungsabschnitt 4DF und 4DG vorgesehen. Außerdem ist der Ort E über einen Leitungsabschnitt 4E mit dem Zwischenregenerator 2 des Leitungsabschnittes 4BC2 verbunden.
An den Orten A und C ist jeweils ein Personalcomputer 8 an die Prozessoreinheit des Leitungsendgerätes 1 angeschlossen. Der Personalcomputer 8 kann dabei wahlweise an den ISM-Bus 9 mit der Schnittstelle RS 485 oder an einen zusätzlichen Anschluß der Prozessoreinheit mit der Schnittstelle RS 232 C erfolgen. Am ISM-Bus 9 am Ort B ist zusätzlich zu den Leitungsendgeräten 1 der dort endenden Leitungsabschnitte das Ortungsmodul 7 angeschlossen, das mit einer Einrichtung zur Pollingsteuerung versehen ist. Das Ortungsmodul 7 hat zusätzlich einen Anschluß 70 zum Anschluß einer Signalsammeleinrichtung, über den die Überwachungsdaten des Sternnetzes vom Ortungsmodul 7 durch die Signalsammeleinrichtung abgerufen werden können.
Bei einem Abzweig werden die Daten der Prozessoreinheit 6 zwischen den Leitungsendgeräten 1 über die Anschlüsse K3 bzw. K4 und über einen Netzknoten übertragen. Bei den Netzen nach den Figuren 1 bis 4 ist an einem der Netzknoten oder an einer der Prozessoreinheiten eine Vorrichtung zur Ablaufsteuerung, insbesondere ein Ortungsmodul 7 und/oder ein Personalcomputer 8 angeschlossen. Das Ortungsmodul 7 oder ein Personalcomputer 8 ruft die einzelnen Prozessoreinheiten 6 nacheinander per Aufruftelegramm mit ihren Adressen auf, erhält deren Überwachungsdaten per Antworttelegramm und wertet diese aus.
Bei dem im folgenden beschriebenen Verfahren zur In-BetriebÜberwachung werden die Ortungstelegramme asynchron mit einem Standardprotokoll nach IEC TC 57 übertragen. Für die Übertragung der Telegramme sind auch, andere Protokolle möglich z. B. CCITT X25 (HDLC-Format). Das Ortungsmodul fragt in der Masterfunktion die. Prozessoreinheiten des gesamten Netzes ab.
Die Adressierung der Geräte ist hierarchisch aufgebaut. Ein Byte ist für die Adressierung von Leitungsabschnitten, ein Byte für die Adressierung der Einheiten, gebildet durch Leitungsendgeräte und Zwischenregeneratoren innerhalb eines Leitungsabschnittes vorgesehen. Das erste Oktett des Adressfeldes enthält die Adresse des Leitungsabschnittes, das zweite Oktett die Geräteadresse, d. h. die Adresse des Leitungsendgerätes bzw. Zwischenregenerators.
Alle Adressen werden im folgenden in dezimaler Form angegeben und werden im Telegramm binär codiert.
Das dem Grtungsmodul nahe Leitungsendgerät eines Leitungsabschnittes erhält die Funktion eines sog. Adressier-Leitungsendgerätes .
Aufgabe des Acressier-Leitungsendgerätes ist es, den Selbstadressierungsvorgang innerhalb des zugehörigen Leitungsabschnittes einzuleiten. Die Aufforderung zum Start des Selbstadressierungsverfahrens erhält das Adressier-Leitungsendgerät entweder durch Aussenden eines Startadressiertelegramms durch - das Ortungsmodul bei Inbetri ebnahme des gesamten Netzes, - ein Gerät (ein Leitungsendgerät bzw. ein Zwischenregenerator) z. B. nach dem Austausch einer Einheit und dem damit verbundenen Verlust der betreffenden Adresse oder - durch einen innerhalb des Leitungsabschnittes an ein Gerät angeschalteten Personalcomputer.
Das Startadressiertelegramm belegt die beiden Adressbytes mit der Adresse 255, die nach IEC TC 57 die Bedeutung eines Rundspruches an alle hat. Der Befehl selbst ist in einem sog. Organisationsbyte enthalten.
Als Reaktion auf das Startadressiertelegramm gehen die Adressier-Leitungsendgerate in einen Modus über, der eine Zwischenspeicherung aller von der Schnittstelle mit anderen Digitalsignalgrundleitungsabschnitten kommenden Telegramme bewirkt. Im Normalbetrieb werden die Telegramme transparent auf dem In-Betrieb-Überwachungskanal übertragen. Die einzelnen Geräte hören parallel mit und schalten sich nur bei der Übermittlung eigener Telegramme auf.
Beim weiteren Ablauf des Verfahrens ist zu unterscheiden zwischen reinen Linien- und Stern- bzw. Abzweig-Netzen. Liniennetze sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Sternnetze sind in den Figuren 3 und 4 gezeigt.
Zunächst soll das Verfahren für ein Liniennetz beschrieben werden. In diesem Fall ist eine automatische Selbstadressierung ohne jede manuelle Adresseinstellung möglich.
Wie bereits erwähnt, gehen die Adressier-Leitungsendgeräte nach Empfang des Startadressiertelegramms in den Speicherbetrieb über. Die weiteren Aktivitäten der Adressier-Leitungsendgeräte hängen vom Ursprung des Startadressierteiegramms ab. Wird das Startadressiertelegramm vom Ortungsmodul ausgesandt, so warten die Adressier-Leitungsendgerate auf das Eintreffen von sog. Adressiertelegrammen. Das Ortungsmodul sendet nach dem Startadressiertelegramm in einem zweiten Schritt ein Adressiertelegramm aus, das wie folgt aufgebaut ist.
Adressfelder: Leitungsabschnitt 255 (Rundspruch an alle)
Leitungsendgerät/Zwischenregenerator 255 (Rundspruch an alle)
Organisationsbyte: Kennung für Adressiertelegramm
Datenbyte D1: 1 (fortlaufende Adresse des Leitungsabschnittes)
Datenbyte D2: 1 (fortlaufende Adresse des Leitungsendgerätes/Zwischenregenerators)
Als Reaktion auf dieses Adressiertelegramm übernehmen alle Leitungsendgeräte bzw. Zwischenregeneratoren den Inhalt von D1 in ihren Adresspeicher für den Leitungsabschnitt und den Inhalt von D2 in den Adresspeicher für die Leitungsendgeräte bzw. Zwischenregeneratoren. Ferner wird von jedem Leitungsendgerät bzw. Zwischenregenerator der Inhalt von D2 inkrementiert und ein neues Adressiertelegramm mit dem neuen D2-Inhalt ausgesandt. Dieses zweite Adressiertelegramm erhalten alle Leitungsendgeräte bzw. Zwischenregeneratoren mit Ausnahme des ersten Leitungsendgerätes. Sie übernehmen den Inhalt von D1 (=1) als ihre Leitungsabschnitts-Adresse und den Inhalt von D2 (=2) als ihre Geräte-Adresse, inkrementieren anschließend D2 und senden ein neues Adressiertelegramm mit dem neuen D2-Inhalt aus. Dieses geht an alle Leitungsendgeräte bzw. Zwischenregeneratoren mit Ausnahme des ersten Leitungsendgerätes und des ersten Zwischenregenerators.
Der beschriebene Zyklus setzt sich entsprechend der Tabeile nach Figur 10 zunächst solange fort, bis das entfernte Leitungsendgerät des ersten Abschnitts erreicht ist. In diesem Leitungsendgerät wird der Inhalt von D1, d. h. die Adresse des Leitungsabschnittes inkrementiert und der Inhalt von D2, d. h. die Adresse des Leitungsendgerätes bzw. Zwischenregenerators auf 1 zurückgesetzt. Das nahe Leitungsendgerät, d. h. das Adressier-Leitungsendgerät des zweiten Abschnitts übernimmt nun 2 als LeitungsabschnittAdresse und 1 als Leitungsendgerät- bzw. ZwischenregeneratorAdresse.
Der Zyklus setzt sich solange fort, bis das entfernte Leitungsendgerät des letzten Abschnitts erreicht ist.
Nach dem Tausch von Geräten besitzen die neuen Einheiten zunächst keine gültigen Adressen. In diesem Fall ist eine Selbstadressierung durchzuführen, die auf den betreffenden Leitungsabschnitt beschränkt bleiben kann.
Das getauschte Gerät sendet bei der Inbetriebnahme ein Startadressiertelegramm aus. Das dem Leitungsabschnitt zugeordnete Adressier-Leitungsendgerät erkennt aus der Richtung des ankommenden Telegramms - im betrachteten Beispiel von der Leitung -, daß es einen Selbstadressierungsvorgang einleiten soll.
Es sendet ein Adressiertelegramm aus, das im Organisationsbyte eine Kennung enthält, die besagt, daß nur innerhalb des Digitalsignalgrundleitungsabschnitts neu adressiert werden soll. Im Byte D1 dieses Adressiertelegramms steht die dem Adressier-Leitungsendgerät bekannte Adresse des betreffenden Leitungsabschnitts. Die Geräteadresse wird ausgenend vom Adressier-Leitungsendgerät jeweils entsprechend dem bereits beschriebenen Verfahren inkrementiert, bis das entfernte Leitungsendgerät erreicht ist. Das Adressier-Leitungsendgerät des folgenden Leitungsabschnitts erkennt aus dem Inhalt des Organisationsbytes, daß es dieses Adressiertelegramm nicht weiterleiten darf.
Wird auf die auf den Leitungsabschnitt bezogene Adressierung beim Tausch von Geräten verzichtet, und in diesem Fall eine Neuadressierung des kompletten (Linien-) Netzes durchgeführt, so müssen die Adressiertelegramme in den Adressier-Leitungsendgeräten nicht zwischengespeichert werden.
Im Fall einer Stern-Abzweig-Struktur ist bei einer Parallelver zweigung des Überwachungsnetzes eine Voreinstellung der Digitalsignalgrundleitungsabschnitt-Adressen in den Adressier¬
Leitungsendgeräten nötig, z. B. über Schalter, Codier-Pins,
Lötbrücken oder durch Eingabe über einen Personalcomputer.
Nach dem Empfang eines Startadressiertelegramms senden die Adressier-Leitungsendgerate - unabhängig vom Ursprung des Startadressiertelegramms - Adressiertelegramme aus, die wie bei der Linienstruktur in beiden Adressfeldern 255 enthalten. Im Byte D1 des Datenfeldes steht die betreffende LeitungsabschnittAdresse. Das Byte D2 enthält wiederum die fortlaufenden Adressen für Leitungsendgeräte bzw. Zwischenregeneratoren. Nach dem bei der Linienstruktur bereits beschriebenen Verfahren werden die Geräte eines Leitungsabschnittes mit der festen Leitungsabschnitt-Adresse und der fortlaufenden Leitungsendgeräte- bzw. Zwischenregenerator-Adresse adressiert.
In diesem Betriebsmodus geben die Adressier-Leitungsendgeräte die über die Schnittstelle ISM-Bus 9 eintreffenden Adressiertelegramme nicht weiter.
Voraussetzung für das ordnungsgemäße Funktionieren des Selbstadressierungsverfahrens ist, daß die Adressiertelegramme immer nur in die Hin-Richtung einer Strecke - ausgehend vom Adressier-Leitungsendgerät - eingespeist werden.
Im folgenoen wird der Adressiervorgang eines Digitalsignalgrundleitungsabschnittes nach Austausch eines Leitungsendgerätes oder Zwischenregenerators beschrieben.
Es ist vorteilhaft nach Austausch eines Leitungsendgerätes oder Zwischenregenerators und nach Ziehen einer Prozessorbaugruppe aus dem Einsatz wegen des damit verbundenen Adressenverlustes nur alle Prozessoreinheiten eines einzigen Leitungsabschnittes neu zu adressieren. Der Start der Adressenzuweisung innerhalb eines Leitungsabschnittes erfolgt nach Stecken einer Prozessoreinheit in den Einsatz des neu zu adressierenden Leitungs abschnittes und nach gesteuerter oder automatischer Freigabe durch das Ortungsmodul bzw. den Personalcomputer in einem Zeitschlitz nach einem Abfragezyklus.
Die in den Einsatz gesteckte Prozessorbaugruppe sendet ein
Steuerungstelegramm über die Anschlüsse K1 bis K4 an alle Prozessoreinheiten in dem Ortungsbereich. Das Steuerungstelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Leitungsabschnitte) im Adressfeld, mit der Adresse 255 (alle Prozessoreinheiten) in der Adresserweiterung und mit dem Befehl "Übergang in den Kontrollbetrieb" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Alle Prozessoreinheiten im Normalbetrieb geben ein Steuerungstelegramm ohne Zwischenspeicherung an die nachgeschalteten Prozessoreinheiten weiter. Zusätzlich kontrollieren sie Adressfeld und Adresserweiterung des Telegramms und schalten nach Auswertung des Organisationsbytes in den Kontrollbetrieb um.
Die Prozessoreinheit sendet nun ein Startadressiertelegramm an alle Prozessoreinheiten seines Leitungsabschnittes. Das Startadressiertelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Digitalsignalgrundleitungsabschnitte) im Adressfeld, mit der Adresse 255 Dez. (alle Prozessoreinheiten) in der Adresserweiterung und mit dem Befehl "eigenes Acressier-Leitungsendgerät für Digitalsignalgrunoleitungsabschnitt Adressierung beginnen" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Ein Adressier-Leitungsendgerät für Adressierung eines Leitungsabschnittes führt den Befehl "eigenes Adressier-Leitungsendgerät für Leitungsabscnnitt Adressierung beginnen" nur aus, wenn es diesen Befehl in einem Telegramm über den Anschluß K1 oder K2 erhält. Erhält es diesen Befehl in einem Telegramm über den Anschluß K3 oder K4, so verwirft es dieses Telegramm,
Die Adressier-Leitungsendgeräte für Adressierung eines Leitungsabschnittes generieren nach Empfang des Startadressier telegramms ein Adressiertelegramm mit 255 im Adressfeld, 255 in der Adresserweiterung, der Nummer des Leitungsabschnittes im dritten Byte des Datenfeldes (eigene Leitungsabschnitt-Adresse) und 001 im vierten Byte des Datenfeldes (eigene Prozessoreinheit-Adresse). Dann senden sie dieses Telegramm an die nachgeschalteten Prozessoreinheiten.
Die nachgeschalteten Prozessoreinheiten in den Zwischenregeneratoren und in den empfangenden Leitungsendgeräten am Ende jedes Leitungsabschnittes erhalten das Adressiertelegramm über einen der Anschlüsse K1, K2. Sie übernehmen das dritte Datenbyte des Adressiertelegramms direkt als eigene Leitungsabschnitt-Adresse, erhöhen das vierte Datenbyte um 1 und übernehmen es dann als eigene Prozessoreinheit-Adresse. Anschließend wird der Inhalt der eigenen Adressenspeicher in das dritte und vierte Datenbyte eines neuen Adressiertelegramms eingesetzt und dieses über die Anschlüsse K2 des Zwischengenerators bzw. K3 des Leitungsendgerätes zur Prozessorbaugruppe im gleichen bzw. nächsten Leitungsabschnitt weitergesendet.
Die Prozessorbaugruppen in den Adressier-Leitungsendgeräten für Adressierung eines Leitungsabschnittes erhalten die Adressiertelegramme eines benachbarten Leitungsabschnittes über den Anschluß K3. Sie verwerfen diese Telegramme und senden sie nicht weiter.
Für das ordnungsgemäße Funktionieren des Verfahrens ist Voraussetzung, daß die Adressiertelegramme nur zur nächsten Prozessoreinheit weitergegeben, aber nicht zurückgesendet werden.
Bei manueller Adressierung der Adressier-Leitungsendgeräte 1 werden die Adressen im Ortungsabschnitt wie folgt eingestellt.
Die Adressen der Prozessoreinheit setzen sich aus zwei Byte zusammen:
- Ein Adreßbyte für die Nummer des Leitungsabschnittes, in dem die Prozessoreinheit eingesetzt ist. - Ein Adreßbyte für die Nummer der Prozessoreinheit 6 innerhalb dieses Leitungsabschnittes.
In einem Aufruftelegramm mit dem Übertragungsprotokoll nach z.B. IEC TC57 enthält das Adreßfeld die Nummer des Leitungsabschnittes 4 und das erste Datenbyte (Adreßerweiterung) im
Datenfeld die Nummer der aufzurufenden Prozessoreinheit 6 innerhalb dieses Leitungsabschnittes.
Zur Inbetriebnahme der Streckeneinrichtungen erhält eines der beiden Leitungsendgeräte 1 am Anfang oder Ende jeder Linie, die Funktion eines Adressier-Leitungsendgerätes für die Adressierungsphase. Diese Funktion und eine frei wählbare Leitungsabschnitt-Adresse wird dem Adressier-Leitungsendgerät 1 entweder mit Hilfe eines Codierschalters bzw. DIP-FIX-Schalters auf der Prozessoreinheit 6, über Codierstifte im Einsatz über die Steckerleiste der Baugruppe oder über einen eigenen PC-Anschluß zugewiesen.
Damit die Nummer des Leitungsabschnitts 4 und die Nummer der Prozessoreinheit bei der automatischen Adressierung eines
Ortungsabschnittes einheitlich vom Ortungsmodul oder Personalcomputer aus gesehen, den Prozessoreinheiten als Adressen in aufsteigender Reihenfolge zugeordnet werden, ist es vorteilhaft, das dem Ortungsmodul oder Personalcomputer nähere Leitungsendgerät jeder Linie als Adressier-Leitungsendgerät zu bestimmen.
Die Prozessoreinheit kann zwischen zwei Moden für die Übertragung der Telegramme umgeschaltet werden.
1. Normalbetrieb : Alle an den Schnittstellen ankommenden Telegramme werden sofort an die nächsten Streckengeräte weitergegeben und parallel vom Mikroprozessor auf ihren Inhalt hin überprüft. 2. Speicherbetrieb: Alle an den Schnittstellen ankommenden Telegramme werden erst vom Mikroprozessor auf ihren Inhalt hin überprüft, bevor sie an die nächsten Streckengeräte weitergegeben werden.
Der Adressiervorgang bei Inbetriebnahme einer Strecke mit manueller Adressierung der Adressier-Leitungsendgerate läuft wie folgt ab:
Der Start der automatischen Adressenzuweisung für alle Prozessoreinheiten eines Ortungsbereiches erfolgt nach Streckenaufbau entweder am Ortungsmodul z.B. mittels einer Taste, oder an einem Personalcomputer 8 über dessen Tastatur. Das Ortungsmodul 7 oder der Personalcomputer 8 sendet ein Startadressiertelegramm an alle Prozessoreinheiten des Ortungsbereiches.
Alle Prozessoreinheiten sind im Normalbetrieb.
Das Startadressiertelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Leitungsabschnitte 4) im Adreßfeld, mit der Adresse 255 (alle Prozessoreinheiten) in der Adreßerweiterung und mit den Befehlen "Übergang in den Speicherbetrieb" und "Adressier-Leitungsendgerät Adressierung beginnen" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Alle Prozessoreinheiten 6 geben das Startadressiertelegramm ohne Zwischenspeicherung an die nachgeschalteten Prozessoreinheiten 6 weiter. Zusätzlich kontrollieren sie Acreßfeld und Adreßerweiterung des Telegramms und schalten nach Überprüfung des Organisationsbytes in den Speicherbetrieb um.
Die Adressier-Leitungsendgeräte generieren nach Empfang des Startadressiertelegramms ein Adressiertelegramm mit 255 im Adreßfeld, 255 in der Adreßerweiterung, der Nummer der Leitungsabschnitte 4 im 3. Byte des Datenfelces (eigene Leitungsabschnitt-Adresse, im folgenden L-Adresse genannt) und 001 im 4. Byte des Datenfeldes (eigene Prozessor-Adresse, im folgenden P-Adresse genannt). Dann senden sie dieses Telegramm an die nachgeschaltete Prozessoreinheit. Die nachgeschalteten Prozessoreinheiten in den Zwischenregeneratoren und in den empfangenden Leitungsendgeräten am Ende jedes Leitungsabschnitts 4 erhalten das Adressiertelegramm über einen der Anschlüsse K1, K2. Sie übernehmen das 3. Datenbyte des Adressiertelegramms direkt als eigene L-Adresse, erhöhen das 4. Datenbyte um Eins und übernehmen es dann als eigene P-Adresse. Anschließend wird der Inhalt der eigenen Adressenspeicher in das 3. und 4. Datenbyte eines neuen Adressiertelegramms eingesetzt und dieses über die Anschlüsse K1 oder K2 beim Zwischenregenerator bzw. K3 beim Leitungsendgerät zur
Prozessoreinheit im nächsten Leitungsabschnitt 4 weitergesendet.
Die Prozessoreinheiten in den sendenden Leitungsendgeräten erhalten die Adressiertelegramme über den Anschluß K3 (Anfang eines Leitungsabschnittes). Sie erhöhen das 3. Datenbyte um Eins (eigene L-Adresse), überschreiben das 4.Datenbyte mit 001 (eigene P-Adresse) und übernehmen sie dann in die Adressenspeicher. Anschließend wird der Inhalt der eigenen Adressenspeicher in das 3. und 4. Datenbyte eines neuen Adressiertelegramms eingesetzt und dieses zur nächsten Prozessoreinheit weitergesendet.
Die Prozessoreinheit in den Adressier-Leitungsendgeräten erhalten die Adressiertelegramme eines benachbarten Leitungsaoschnittes 4 über den Anschluß K3.
Sie verwerfen diese Telegramme und senden sie nicht weiter.
Für das ordnungsgemäße Funktionieren des Verfahrens ist Voraussetzung, daß die Adressiertelegramme nur zur nächsten Prczessoreinheit 6 weitergegeben, aber nicht zurückgesendet werden.
Der Adressiervorgang einer Linie nach Austausch eines Leitungsendgerätes oder Zwischenregenerators mit manueller Adressierung der Adressier-Leitungsendgerate läuft wie folgt ab: Nach Austausch eines Adressier-Leitungsendgerätes erhält das Gerät seine L-Adresse entweder mit Hilfe eines Codierschalters bzw. DIP-FIX-Schalters auf der Prozessoreinheit, über Codierstifte im Einsatz über die Steckerleiste der Baugruppe oder über einen eigenen PC-Anschluß zugewiesen.
Es ist vorteilhaft, nach Austausch eines empfangenden Leitungsendgerätes bzw. Zwischenregenerators oder nach Ziehen einer diesen Geräten zugehörenden Prozessoreinheit aus dem Einsatz - wegen des damit verbundenen Adressenverlustes - nur alle Prozessoreinheiten einer Linie neu zu adressieren. Der Start der Adressenzuweisung innerhalb einer Linie erfolgt nach Stecken einer Prozessoreinheit in den Einsatz der neu zu adressierenden Linie und nach automatischer Freigabe durch das Ortungsmodul bzw. den Personalcomputer in einem Zeitschlitz nach einem Aufrufzyklus.
Die in den Einsatz gesteckte Prozessor-Baugruppe sendet in diesen Zeitschlitz ein Steuerungstelegramm über die Anschlüsse K1, K2 und K3 an alle Prozessoreinheiten und an das Ortungsmodul bzw. den Personalcomputer in dem Ortungsbereich. Das Steuerungstelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Leitungsabschnitte 4) im Adreßfeld, mit der Adresse 255 (alle Prozessoreinheiten) in der Adreßerweiterung und mit dem Befehl "Übergang in den Speicherbetrieb" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Alle Prozessoreinheiten im Normalbetrieb geben ein Steuerungstelegramm ohne Zwischenspeicherung an die nachgeschalteten Frozessoreinheiten weiter. Zusätzlich kontrollieren sie
Adreßfeld und Adreßerweiterung des Telegramms und schalten nach Auswertung des Organisationsbytes in den Speicherbetrieb um.
Nach Empfang des Steuerungstelegramms gibt das Ortungsmodul / der Personalcomputer einen für den Adressiervorgang ausreichenden Zeitschlitz frei. Die Prozessoreinheit sendet nun ein Startadressiertelegramm an die Prozessoreinheiten seines Leitungsabschnittes. Das Startadressiertelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Leitungsabschnitte 4) im Adreßfeld, mit der Adresse 255 (alle Prozessoreinheiten) in der Adreßerweiterung und mit dem Befehl "eigenes Adressier-Leitungsendgerät Adressierung beginnen" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Ein Adressier-Leitungsendgerät führt den Befehl "Eigenes Adressier-Leitungsendgerät Adressierung beginnen" nur aus, wenn es diesen Befehl in einem Telegramm über den Anschluß K1, K2 erhält. Erhält es diesen Befehl in einem Telegramm über den Anschluß K3, so verwirft es dieses Telegramm.
Die Adressier-Leitungsendgeräte generieren nach Empfang des Startadressiertelegramms ein Adressiertelegramm mit 255 im Adreßfeld, 255 in der Adreßerweiterung, der Nummer der Leitungsabschnitte im 3. Byte des Datenfeldes (eigene L-Adresse) und 001 im 4. Byte des Datenfeldes (eigene P-Adresse). Dann senden sie dieses Telegramm an die nachgeschalteten Prozessoreinheit.
Die nachgeschalteten Prozessoreinheiten in den Zwischenregeneratoren und in den empfangenden Leitungsendgeräten am Ende jedes Leitungsabschnitts erhalten das Adressiertelegramm über einen der Anschlüsse K1, K2. Sie übernenmen das 3. Datenbyte des Adressiertelegramms direkt als eigene L-Adresse, erhöhen das 4. Datenbyte um Eins und übernehmen es dann als eigene P-Adresse. Anschließend wird der Inhalt cer eigenen Adressenspeicher in das 3. und 4. Datenbyte eines neuen Adressiertelegramms eingesetzt und dieses über die Anschlüsse K1, K2 beim Zwischenregenerator bzw. K3 beim Leitungsendgerät zur Prozessor-Baugruppe im nächsten Leitungsabschnitt 4 weitergesendet.
Die Prozessoreinheiten in den sendenden Leitungsendgeräten erhalten die Adressiertelegramme über den Anschluß K3 (Anfang eines Leitungsabschnitts 4). Sie erhöhen das 3. Datenbyte um Eins (eigene L-Adresse), überschreiben das 4. Datenbyte mit 001 (eigene P-Adresse) und übernehmen sie dann in die Adressenspeicher. Anschließend wird der Inhalt der eigenen Adressenspeicher in das 3. und 4. Datenbyte eines neuen Adressiertelegramms eingesetzt und dieses zur nächsten Prozessoreinheit weitergesendet.
Die Prozessoreinheiten in den Adressier-Leitungsendgeräten erhalten die Adressiertelegramme eines benachbarten Leitungsabschnitts 4 über den Anschluß K3. Sie verwerfen diese Telegramme und senden sie nicht weiter.
Für das ordnungsgemäße Funktionieren des Verfahrens ist Voraussetzung, daß die Adressiertelegramme nur zur nächsten Prozessoreinheit weitergegeben, aber nicht zurückgesendet werden.
Bei dem bisher beschriebenen Verfahren muß bei einem Abzweig bzw. Netzknoten die Adresse des Adressier-Leitungsendgerätes mittels Codierstiften od er per E ingabe durch ei nen Per sonalcomputer vor Ort eingestellt werden. Eine automatische Einstellung der L-Adresse ist auch möglich, wenn statt eines Netzknotens mit parallelem Anschluß eine Kaskadenschaltung für die abzweigenden Geräte eingesetzt wird.
FIG 7 zeigt das Blockschaltbild einer Prozessor-Baugruppe mit den beiden Anschlüssen K3 und K4 bzw. K3a und K4a für die. Kaskadenschaltung eines Abzweigs. Dabei sine bidirektionale Busse an die beiden Anschlüsse K3 und K4 und/oder Vierdrahtbusse an die Anschlüsse K3a und K4a anzuschließen.
In den FIG 5 und 6 werden Beispiele der Kaskadenschaltung unter Verwendung der Anschlüsse K3 und K4 gegeben. Dabei ist in FIG 5 ein Netz mit parallelen Linien und in FIG 6 ein Netz mit Baumstruktur gezeigt.
Das erste Gerät an jedem Abzweig wird bei der Adressierung ein Adressier-Leitungsendgerät mit eigener L-Adresse. Jede Prozessoreinheit eines Leitunsabschnitts 4 hat die gleiche L-Adresse und eine eigene P-Adresse.
Für den Ablauf der Adressierung ist das folgende Verfahren vorgesehen:
Eingabe der Netzstruktur über den Personalcomputer 8 in das Ortungsmodul 7. Über ein interaktives Verfahren werden am Bildschirm des Personalcomputers die Netzstruktur - Anzahl der Netzknoten, Anzahl der Abzweigungen mit je einem Adressier-Leitungsendgerät an jedem Netzknoten, Anzahl der Prozessoreinheiten in jedem Leitungsabschnitt 4 - eingegeben.
Der Start der automatischen Adressenzuweisung für alle Prozessoreinheiten eines Ortungsbereiches erfolgt nach Streckenaufbau entweder am Ortungsmodul mittels einer Taste, oder an einem Personalcomputer über dessen Tastatur. Alle Prozessoreinheiten sind im Normalbetrieb.
Das Ortungsmodul oder der Personalcomputer sendet ein Steuerungstelegramm an alle Prozessoreinheiten des Ortungsbereiches. Das Steuerungstelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Leitungsabschnitte 4) im Adreßfeld, mit der Adresse 255 (alle Prozessoreinheiten) in der Adreßerweiterung und mit dem Befehl "Übergang in den Speicherbetrieb" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Alle Prozessoreinheiten geben cas Steuerungstelegramm ohne
Zwischenspeicherung an die nachgeschalteten Prozessoreinheiten weiter. Zusätzlich kontrollieren sie Adreßfeld und Adreßerweiterung des Telegramms und schalten nach Überprüfung des Organisationsbytes in den Speicherbetrieb um.
Das Ortungsmodul oder der Personalcomputer sendet nun ein Startadressiertelegramm an das erste sendende Leitungsendgerät über den Anschluß K3 des ersten Netzknotens. Das Startadressiertelegramm ist ein Langtelegramm mit 255 im Adressfeld, 255 in der Adresserweiterung, Nummer des Leitungsabschnitts im 3. Byte des Datenfeldes (zugewiesene L-Adresse), 001 im 4. Datenbyte des Datenfeldes (P-Adresse) und dem Befehl "AdressierLeitungsendgerät Adressierung beginnen" im Organisationsbyte des Datenfeldes. Durch dieses Telegramm wird dieses Leitungsendgerät ein Adressier-Leitungsendgerät. Das Adressier-Leitungsendgerät übernimmt das 3. Datenbyte und 4. Datenbyte in seinen Adressenspeicher und sendet das Startadressiertelegramm mit un Eins erhöhtem Inhalt des 3. Datenbytes über seinen Anschluß K4 an das nächste sendende Leitungsendgerät über den Anschluß K2 des Netzknotens usw.
Die Adressier-Leitungsendgeräte am 1. Netzknoten generieren nach Empfang des Startadressiertelegramms ein Adressiertelegramm mit 255 im Adreßfeld, 255 in der Adreßerweiterung, der Nummer des Leitungsabschnitts im 3. Byte des Datenfeldes (eigene L-Adresse) und 001 im 4. Byte des Datenfeldes (eigene P-Adresse). Dann senden sie dieses Telegramm über den Anschluß K1, K2 an die nachgeschalteten Prozessoreinheit.
Die nachgeschalteten Prozessoreinheiten in den Zwischenregeneratoren und in den empfangenden Leitungsendgeräten am Ende jedes Leitungsabschnitts 4 erhalten das Adressiertelegramm über einen der Anschlüsse K1, K2. Sie übernehmen das 3. Datenbyte des Aoressiertelegramms direkt als eigene L-Adresse, erhöhen das 4. Datenbyte um Eins und übernehmen es dann als eigene P-Adresse.
Das empfangende Leitungsendgerät sendet über seine Anschlüsse K1, K2 keine Adressiertelegramme weiter.
Das Ortungsmodul oder der Personalcomputer ruft nun nacheinander die nun adressierten empfangenden Leitungsendgeräte mit ihrer Adresse auf, die an ihrem Anschluß K4 mit einem weiteren Leitungsabschnitt 4 verbunden sind und veranlaßt sie ein Startadressiertelegramm mit der vorab festgelegten
L-Adresse an ihr erstes sendendes Leitungsendgerät zu senden.
Die Adressierung der sendenden Leitungsendgeräte und der Prozessoreinheiten in den Leitungsabschnitten des nächsten Netzknotens erfolgt analog zur Adressierung des ersten Netzknotens.
Für das ordnungsgemäße Funktonieren des Verfahrens ist Voraussetzung, daß die Adressiertelegramme nur zur nächsten
Prozessoreinheit weitergegeben, aber nicht zurückgesendet werden.
Der Adressiervorgang eines Leitungsabschnitts 4 nach Austausch eines Leitungsendgerätes oder Zwischenregenerators mit automatischer Adressierung der Adressier-Leitungsendgeräte läuft wie folgt ab:
Nach Austausch eines Adressier-Leitungsendgerätes werden die L-Adressen neu adressiert. Der Start der Adressenzuweisung erfolgt nach Stecken des neuen Einsatzes und nach automatischer Freigabe durch das Ortungsmodul bzw. den Personalcomputer in einem Zeitschlitz nach einem Aufrufzyklus.
Die Prozessor-Baugruppe des neuen Einsatzes sendet in diesem Zeitschlitz ein Aufforderungstelegramm an das Ortungsmodul oder den Personalcomputer.
Das Aufforderungstelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Leitungsabschnitte) im Adreßfeld, mit der Adresse 255 (alle Prozessoreinheiten) in der Adreßerweiterung und mit dem Befehl "Neuadressierung der Leitungsabschnitte" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Nach Empfang dieses Telegramms durch das Ortungsmodul oder den Personalcomputer wird die Neuadressierung des Leistungsabschnittes gestartet. Das Ortungsmodul oder der Personalcomputer sendet ein Steuerungstelegramm an alle Prozessoreinheiten des Ortungsbereiches. Das Steuerungstelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Leitungsabschnitte) im Adreßfeld, mit der Adresse 255 (alle Prozessoreinheiten) in der Adreßerweiterung und mit dem Befehl "Übergang in den Speicherbetrieb" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Alle Prozessoreinheiten geben das Steuerungstelegramm ohne Zwischenspeicherung an die nachgeschalteten Prozessoreinheiten weiter. Zusätzlich kontrollieren sie Adreßfeld und Adreßerweiterung des Telegramms und schalten nach Überprüfung des Organisationsbytes in den Speicherbetrieb um.
Das Ortungsmodul oder der Personalcomputer sendet nun ein Startadressiertelegramm an das er ste sendende Leitungsendge rät ( Anschluß K3 ) des er sten Netzknotens. Das Startadressiertelegramm ist ein Langtelegramm mit 255 im Adressfeld, 255 in der Adresserweiterung, Nummer des Leitungsabschnitts im 3. Byte des Datenfeldes (zugewiesene L-Adresse), 001 im 4. Datenbyte des Datenfeldes (P-Adresse) und dem Befehl "Adressier-Leitungsendgerät Adressierung beginnen" im Organisationsbyte des Datenfeldes. Durch dieses Telegramm wird dieses Leitungsendgerät ein Adressier-Leitungsendgerät.
Das Adressier-Leitungsendgerät übernimmt das 3. Datenbyte und das 4. Datenbyte in seinen Adressenspeicher und sendet das Startadressiertelegramm mit um Eins erhöhtem Inhalt des 3. Datenbytes über seinen Anschluß K4 an das nächste AdressierLeitungsendgesrät (Anschluß K3) des Netzknotens usw.
Es ist vorteilhaft, nach Austausch eines empfangenden Leitungsendgerätes bzw. Zwischenregenerators oder nach Ziehen einer diesen Geräten zugehörenden Prozessor-Baugruppe aus dem Einsatz wegen des damit verbundenen Adressenverlustes, nur alle Prozessoreinheiten eines Leitungsabschnittes neu zu adressieren. Der Start der Adressenzuweisung innerhalb eines Leitungsabschnittes erfolgt nach Stecken einer Prozessoreinheit in den Einsatz des neu zu adressierenden Leitungsabschnitts und nach automatischer Freigabe durch das Ortungsmodul bzw. den Personalcomputer in einem Zeitschlitz nach einem Aufrufzyklus.
Die in den Einsatz gesteckte Prozessor-Baugruppe sendet in diesem Zeitschlitz ein Steuerungstelegramm über die Anschlüsse K1, K2, K3 und K4 an alle Prozessoreinheiten und das Ortungsmodul bzw. den Personalcomputer in dem Ortungsbereich. Das Steuerungstelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Leitungsabschnitte) im Adreßfeld, mit der Adresse 255 (alle Prozessoreinheiten) in der Adreßerweiterung und mit dem Befehl "Übergang in den Speicherbetrieb" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Alle Prozessoreinheiten im Normalbetrieb geben ein Steuerungstelegramm ohne Zwischenspeicherung an die nachgeschalteten Prozessoreinheiten weiter. Zusätzlich kontrollleren sie Adreßfeld und Adreßerweiterung des Telegramms und schalten nach Auswertung des Organisationsbytes in den Speicherbetrieb um.
Nach Empfang des Steuerungstelegramms gibt das Ortungsmodul bzw. der Personalcomputer einen für den Adressiervorgang ausreichenden Zeitschlitz frei.
Die Prozessoreinheit sendet nun ein Startadressiertelegramm an die Prozessoreinheiten seines Leitungsabschnittes.
Das Startadressiertelegramm ist ein Langtelegramm mit der Adresse 255 (alle Leitungsabschnitte) im Adreßfelc, mit der Adresse 255 (alle Prozessoreinheiten) in der Adreßerweiterung und mit dem Befehl "Eigenes Adressier-Leitungsendgerät Adressierung beginnen" im Organisationsbyte des Datenfeldes.
Ein Adressier-Leitungsendgerät führt den Befehl "Eigenes Adressier-Leitungsendgerät Adressierung beginnen" nur aus, wenn es diesen Befehl in einem Telegramm über den Anschluß K1, K2 erhält. Erhält es diesen Befehl in einem Telegramm über den Anschluß K3 , K4, so verwirft es dieses Telegramm.
Die Adressier-Leitungsendgerate generieren nach Empfang des Startadressiertelegramms ein Adressiertelegramm mit 255 im Adreßfeld, 255 in der Adreßerweiterung, der Nummer des Leitungsabschnittes im 3. Byte des Datenfeldes (eigene L- Adresse) und 001 im 4. Byte des Datenfeldes (eigene P-Adresse). Dann senden sie dieses Telegramm an die nachgeschalteten Prozessoreinheiten.
Die nachgeschalteten Prozessoreinheiten in den Zwischenregeneratoren und in den empfangenden Leitungsendgeräten am Ende jedes Leistungsabschnittes erhalten das Adressiertelegramm über einen der Anschlüsse K1, K2. Sie übernehmen das 3. Datenbyte des Adressiertelegramms direkt als eigene L-Adresse, erhöhen das 4. Datenbyte um Eins und übernehmen es dann als eigene P-Adresse. Anschließend wird der Inhalt der eigenen AdressenSpeicher in das 3. und 4. Datenbyte eines neuen Adressiertelegramms eingesetzt und dieses über die Anschlüsse K1, K2 zur Prozessor-Baugruppe im nächsten Zwischenregenerator weitergesendet. Der Adressiervorgang ist beendet, wenn das empfangende Leitungsendgerät dieses Leitungsabschnittes adressiert ist. Das Adressiertelegramm wird nur innerhalb des Leitungsabschnittes 4 über die Anschlüsse K1, K2 weitergegeben.
Für das ordnungsgemäße Funktonieren des Verfahrens ist Voraussetzung, daß die Adressiertelegramme nur zur nächsten Prozessoreinheit weitergegeben, aber nicht zurückgesendet werden.
In den beschriebenen Fällen ist jeweils neben der automatischen Adreßgenerierung ist eine manuelle, lokale Adreßeingabe über einen an die Prozessoreinheit angeschlossenen Personalcomputer möglich. Die Figuren 7 bis 9 zeigen drei Arten von Prozessoreinheiten im Prinzip. Die in Fig. 7 dargestellte Prozessoreinheit hat den Vorteil, daß sie diese drei Arten in sich vereinigt.
Die in Fig. 7 gezeigte Prozessoreinheit besitzt zur Übertragung von Telegrammen zwei Vierdrahtanschlüsse K1, K2 und die beiden bidirektionalen Busanschlüsse K3, K4. Sie kann damit sowohl in einem Leitungsendgerät 1 als auch in einem Zwischenregenerator 2 eingesetzt werden.
Der vierdrähtige Anschluß K1 hat einen Eingang E1 und einen Ausgang A1 zum Anschluß eines ersten vierdrähtigen Datenkanals, der Anschluß K2 einen Eingang E2 und einen Ausgang A2 für einen zweiten vierdrähtigen Datenkanal, der Anschluß K3a einen Eingang E3 und einen Ausgang A3 zum Anschluß eines dritten vierdrähtigen Datenkanals, und der Anschluß K4a einen Eingang E4 und einen Ausgang A4 zum Anschluß eines vierten vierdrähtigen Datenkanals.
Zwischen dem Vierdraht-Anschlußpaar E3, A3 und dem Busanschluß K3, d.h. zwischen den Anschlüssen K3a und K3, zum Anschluß eines ersten bidirektionalen Busses liegt der Sende-EmpfangsBaustein 10. Der Steuereingang dieses Sende- und EmpfangsBausteins 10, über den sich der als Sender dienende Treiber D aktivieren läßt, ist an den Ausgang des ODER-Gliedes 15 angeschlossen.
Zwischen dem Vierdraht-Anschlußpaar E4, A4 und dem Busanschluß K4, d.h. zwischen den Anschlüssen K4a und K4, zum Anschluß eines zweiten bidirektionalen Busses liegt der Sende-EmpfangsBaustein 40, der aus dem Treiber D und dem Empfänger R besteht. Der Steuereingang dieses Sende- und Empfangs-Bausteins 40, über den sich der Treiber D aktivieren läßt, ist an den Ausgang des ODER-Gliedes 45 angeschlossen. Der Empfänger R ist ständig aktiviert. Jeder der vier Ausgänge A1, A2, A3, A4 läßt sich über einen durch den Mikroprozessor 35 steuerbaren Umschalter 13, 19, 43 bzw. 37 wahlweise an den Ausgang eines ODER-Gliedes 11, 17, 41, 39, an einen Zieh- bzw. Pull-up-Widerstand 12, 18, 42 bzw. 38 oder an den Ausgang des Parallel-Serien-Wandlers 26 anschließen. Dieser Parallel-Serien-Wandler 26 ist mit seinem Paralleleingang an den Port PO des Mikroprozessors 35 angeschlossen.
Der Mikroprozessor 35 steuert den Umschalter 13 über die zweiadrige Steuerleitung St4, den Umschalter 19 über die zweiadrige Steuerleitung St1, den Umschalter 43 über die zweiadrige Steuerleitung St8 und den Umschalter 37 über die zweiadrige Steuerleitung St7.
Die Ausgänge der ODER-Glieder 11, 17, 41, 39, führen über die Umschalter 13, 19, 43, 37 jeweils an einen der Ausgänge A1, A2, A3, A4. Ihre Eingänge sind jeweils mit den Eingängen der drei anderen Vierdrahtanschlußpaare verbunden.
In der Verbindungsleitung zwischen dem Eingang E3 und den Eingängen der ODER-Glieder 17, 41, 39 ist der Schalter 16 eingefügt. Die Steuerleitung des Schalters 16 ist mit dem Ausgang des ODER-Gliedes 15 verbunden.
In der Verbindungsleitung zwischen dem Eingang E4 und den Eingängen der ODER-Glieder 11, 17, 39 ist der Schalter 46 eingefügt. Die Steuerleitung des Schalters 46 ist mit dem Ausgang des ODER-Gliedes 45 verbunden.
Der Ausgang des ODER-Gliedes 11 ist über die Vorrichtung 14a zur Flankenerkennung und die dieser in Kette geschalteten Zeitschaltung 14b an einen Eingang des ODER-Gliedes 15 geführt. Der andere Eingang des ODER-Gliedes 15 ist an die vom Mikroprozessor 35 kommende Steuerleitung St3 angeschlossen. Der Steuereingang der Vorrichtungen 14a, 14b ist an die vom Mikroprozessor 35 kommende Steuerleitung St5 angeschlossen. Der Ausgang des ODER-Gliedes 41 ist über die Vorrichtung 44a zur Flankenerkennung und die dieser in Kette geschalteten Zeitschaltung 44b an einen Eingang des ODER-Gliedes 45 geführt. Der andere Eingang des ODER-Gliedes 45 ist an die vom Mikroprozessor 35 kommende Steuerleitung St10 angeschlossen. Der Steuereingang der Vorrichtungen 44a, 44b ist an die vom Mikroprozessor 35 kommende Steuerleitung St9 angeschlossen.
Die Eingänge E1, E2, E3, E4 sind jeweils mit einem Eingang eines der Serien-Parallel-Wandler 24, 25, 27, 28 verbunden. Die Ausgänge der Serien-Parallel-Wandler 24, 25, 27, 28 sind über den 8-Bit-Parallel-Bus 31 mit dem Mikroprozessor 35 verbunden. Der Signalsammler 20 ist ebenfalls an den Bus 31 angekoppelt, und zwar über den Interface-Baustein 21 mit dem SerienParallel-Wandler 22 und dem Parallel-Serien-Wandler 23.
Die Serien-Parallel-Wandler 22, 24, 25, 27, 28 sowie die Parallel-Serien-Wandler 23, 26 sind in UART-Bausteinen enthalten und unterbrechen bei Bedarf das Programm des Mikroprozessors 35 über den an den Interrupteingang Int 0 angeschlossenen Interrupt-Baustein 30. Sie sind über den Bus 31 an den Port PO des Mikroprozessors 35 angeschlossen und werden von dem Mikroprozessor 35 über den Chip-Select-Baustein 29 ausgewählt.
An den Port PO des Mikroprozessors 35 ist außerdem der Codierschalter 51 über den Schalter 50 angeschlossen, mit dessen Hilfe die Prozessoreinheit auf eine Adresse und auf die Funktion eines Adressier-LE eingestellt werden kann.
An den Mikroprozessor 35 sind außerdem noch das als Datenspeicher dienende RAM 32, das als Programmspeicher dienende EPROM 33, das als nicht flüchtiger Datenspeicher dienende EEPROM 34 und der Baustein 36 zur Eigenüberwachung angeschlossen.
Die Datenübertragung im Normalbetrieb läuft wie folgt ab: Die Telegramme vom Eingang E1, E3 oder E4 werden über das ODER-Glied 17 und den Umschalter 19 direkt zum Ausgang A2 weitergegeben. Daten vom Eingang E3 durchlaufen zusätzlich den Schalter 16, Daten vom Eingang E4 durchlaufen zusätzlich den Schalter 46.
Daten, die am Eingang E2, E3 oder E4 ankommen, gelangen über das ODER-Glied 39 und den Umschalter 37 zum Ausgang A1. Daten vom Eingang E3 durchlaufen zusätzlich den Schalter 16, Daten vom Eingang E4 durchlaufen zusätzlich den Schalter 46.
Daten, die am Eingang E1, E2 oder E4 ankommen, gelangen über das ODER-Glied 11 und den Umschalter 13 an den Treiber D des Sende-Empfangs-Bausteins 10 und von diesem an den Busanschluß K3. Hierzu muß sich der Umschalter 13 in der gezeigten NormalStellung befinden und der Treiber D aktiviert sein. Der Treiber D wird aktiviert, wenn die Vorrichtung 14a eine Anstiegsflanke erkennt und das ODER-Glied 15 über die Vorrichtung 14a, 14b und/oder über die Steuerleitung St3 vom Mikroprozessor 35 ein entsprechendes Steuerpotential erhält.
Werden im Normalbetrieb Daten über das ODER-Glied 11 zum Busanschluß K3 geleitet, so werden diese Daten auch in die Vorrichtung 14a zur Flankenerkennung eingespeist.
Erkennt die Vorrichtung 14a zur Flankenerkennung die Anstiegsflanke des ersten Bits eines Telegramms, so startet sie die Zeitschaltung 14b. Diese Zeitschaltung gibt einen Ausgangsimpuls ab, der unabhängig von der Bitfolge ist, die am Eingang der Vorrichtung 14a zur Flankenerkennung ankommt. Der Ausgangsimpuls gelangt über das ODER-Glied 15 zum Sende-Empfangs¬
Baustein 10 und schaltet sofort den Treiber D ein. Daten, die an einem der Eingänge E1, E2 oder E4 ankommen, werden so durch das Erkennen einer ansteigenden Flanke sofort an den Busanschluß K3 weitergegeben. Die am Busanschluß K3 ausgesendeten Daten werden vom Empfänger R empfangen aber in dem vom ODER-Glied 15 geöffneten Schalter 16 gesperrt. Daten, die am Eingang E1, E2 oder E3 ankommen, gelangen über das ODER-Glied 41 und den Umschalter 43 an den Treiber D des Sende-Empfangs-Bausteins 40 und von diesem an den Busanschluß K4. Hierzu muß sich der Umschalter 43 in der gezeigten NormalStellung befinden und der Treiber D aktiviert sein. Der Treiber D wird aktiviert, wenn das ODER-Glied 45 über die Vorrichtung 44a, 44b und/oder über die Steuerleitung St10 vom Mikroprozessor 35 ein entsprechendes Steuerpotential erhält.
Werden im Normalbetrieb Daten über das ODER-Glied 41 zum Busanschluß K4 geleitet, so werden diese Daten auch in die Vorrichtung 44a zur Flankenerkennung eingespeist. Erkennt die Vorrichtung 44a zur Flankenerkennung die Anstiegsflanke des ersten Bits eines Telegramms, so startet sie die Zeitschaltung 44b. Diese Zeitschaltung gibt einen Ausgangsimpuls ab, der unabhängig von der Bitfolge ist, die am Eingang der Vorrichtung 44a zur Flankenerkennung ankommt. Der Ausgangsimpuls gelangt über das ODER-Glied 45 zum Sende-Empfangs-Baustein 40 und schaltet sofort den Treiber D ein. Daten, die an einem der Eingänge E1, E2 oder E3 der Prozessoreinheit 6 ankommen, werden so durch das Erkennen einer ansteigenden Flanke sofort an den Busanschluß K4 weitergegeben. Die am Busanschluß K4 ausgesendeten Daten werden vom Empfänger R empfangen aber in dem vom ODER-Glied 45 geöffneten Schalter 46 gesperrt.
Alle Daten, die an den Eingängen E1, E2, E3, E4 ankommen, werden dem Mikroprozessor 35 zur Verarbeitung übertragen. Daten, die am Eingang E1 ankommen, gelangen über den Serien-Parallel-Wandler 25, Daten vom Eingang E2 über den Serien-Parallel-Wandler 27, Daten vom Eingang E3 über den Serien-Parallel-Wandler 24 und Daten vom Eingang E4 über den Serien-Parallel-Wandler 28 zum Mikroprozessor 35.
Die Serien-Parallel-Wandler 24, 25, 27, 28 nehmen die Daten byteweise auf und senden immer dann einen Interrupt-Impuls über den Interrupt-Baustein 30 an den Mikroprozessor 35, wenn ein Byte vollständig eingelesen ist, dieses die Start-, Stop- und Parity-Bedingungen erfüllt und es über den Bus 31 am Port PO vom Mikroprozessor 35 übernommen werden kann.
Stellt der Mikroprozessor 35 fest, daß die Daten von den Eingängen E1, E2 oder E4 vorgegebene Forderungen erfüllen, dann aktiviert er die Steuerleitung St3. Hierdurch aktiviert der Mikroprozessor 35 über das ODER-Glied 15 nach Ablauf der durch die Zeitschaltung 14b vorgegebene Zeitspanne den Treiber D im Interface- bzw. Sende-Empfangs- Baustein 10.
Stellt der Mikroprozessor 35 fest, daß die Daten von den Eingängen E1, E2 oder E3 vorgegebene Forderungen erfüllen, aktiviert er die Steuerleitung St10. Hierdurch übernimmt der Mikroprozessor 35 über das ODER-Glied 45 nach Ablauf der durch die Zeitschaltung 44b vorgegebene Zeitspanne die Aktivierung des Treibers D im Interface-Baustein 40.
Im Normalbetrieb dürfen zur gleichen Zeit nur über einen der Eingänge E1, E2, E3, E4 Daten übertragen werden, anderenfalls werden diese in den ODER-Gliedern 11, 17, 41, 39 überlagert und damit verfälscht.
Durch einen Befehl "Übergang in den Speicherbetrieb" im Steuerungstelegramm des Personalcomputers 8 kann die Prozessoreinheit veranlaßt werden, in den Speicherbetrieb überzugehen.
Das Steuerungstelegramm mit dem Befehl "Übergang in den Speicherbetrieb" durchläuft sämtliche Prozessoreinheiten im Normalbetrieb. Parallel dazu verarbeitet der Mikroprozessor 35 in jeder Prozessoreinheit jeweils das Steuerungstelegramm und geht nach dessen Auswertung in den Speicherbetrieb über.
Stellt der Mikroprozessor 35 bei der Auswertung eines Telegrammes fest, daß vorgegebene Anforderungen nicht erfüllt wurden, so veranlaßt er die Prozessor-Einheit, in einen Speicherbetrieb überzugehen.
Im Speicherbetrieb werden die Daten, die an den Eingängen E1, E2, E3, E4 anstehen, dem Mikroprozessor über die SerienParallel-Wandler 24, 25, 27, 28 zur Verarbeitung zugeführt. Nach der Verarbeitung aktiviert der Mikroprozessor 35 je nach Telegrammart verfahrensgemäß eine bis drei der Steuerleitungen St1, St4, St7, St8. Dadurch gelangen die im Mikroprozessor 35 verarbeiteten Daten, die der Parallel-Serien-Wandler 26 abgibt, über einen bis drei der Umschalter 13, 19, 43, 47 an einen bis drei der Ausgänge K1, K2, K3 und K4, und zwar nur an Ausgänge der Anschlüsse, an denen das Telegramm nicht empfangen wurde.
Jeder Eingang E1, E2, E3, E4 ist an einen eigenen Serien¬
Parallel-Wandler 24, 25, 27, 28 angeschaltet. Der Mikroprozessor 35 erkennt durch die Interrupt-Impulse, über welchen der Eingänge Daten eingespeist werden.
Die Steuerleitungen St1, St4, St7, St8 werden vom Mikroprozessor so aktiviert, daß von den Ausgängen A1, A2, A3, A4 diejenigen, über die nicht gesendet wird, mit Hilfe der Ziehwiderstände 12, 18, 42, 48 über die Umschalter 13, 19, 43, 47 auf High-Potential gelegt werden.
Die Startadressiertelegramme durchiaufen sämtliche Prozessoreinheiten im Normalbetrieb. Parallel dazu verarbeitet der Mikroprozessor 35 jeweils die Startadressiertelegramme und geht in den Speicherbetrieb über.
Beim Adressieren darf vom Prozessor über den Parallel-SerienWandler 25 das Adressiertelegramm nur weitergegeben und nicht in beide Richtungen glelchzeitig gesendet werden. Die am Eingang E1 ankommenden Daten werden im Serien-Parallel-Wandler 23, die am Eingang E2 ankommenden Daten im Serien-ParallelWandler 27 verarbeitet. Der Mikroprozessor 35 erkennt also, aus welcher Richtung die Daten kommen. Im Speicherbetrieb werden daher die Steuerleitungen St1 und die Steuerleitungen St7 so aktiviert, daß der Ausgang A1 oder A2, über den nicht gesendet wird, über den Umschalter 19 oder 47 und den Zieh- bzw. Pullup-Widerstand 18 bzw. 48 auf High-Potential gelegt wird.
Der Signalsammler 20 ist über den Interface-Baustein 21 und den Serien-Parallel-Wandler 22 und den Parallel-Serien-Wandler 23 an den Mikroprozessor 35 angeschlossen.
Der Signalsammler 20 liefert über den Interface-Baustein 21 die Überwachungsdaten des überwachten Zwischenregenerators oder des überwachten Leitungsendgerätes an den Mikroprozessor 35 und erhält gegebenenfalls die in einem Aufruftelegramm des Ortungsmoduls enthaltenen Steuerinformationen zur Weitergabe an eine nicht dargestellte Signal-Sammeleinrichtung.
Je nach Einsatz der Prozessoreinheit im Leitungsendgerät oder Zwischenregenerator werden die Überwachungsdaten vom Prozessor 35 über den Parallel-Serien-Wandler 26, über drei von vier Umschaltern 13, 19, 43, 47 zu drei von vier Ausgängen A1, A2, A3, A4 übertragen und über drei von vier Anschlüssen K1, K2, K3, K4 ausgesendet.
Sind an einem Netzknoten mehrere Anschlüsse K3 über einem bidirektionalen Bus miteinander verbunden, so ergibt sich folgender Ablauf für das Ein- und Ausschalten eines Bustreibers:
Im Ruhezustand sind alle Treiber inaktiv und haben einen hochohmigen Ausgang. Wenn am Anschluß K1 oder K2 Daten ankommen, wird durch die Flanke des Startbits das Ze i tglied 14b ge startet , das den Treiber für mindestens zwei Zeichen aktiviert. Das weitere Halten und Ausschalten übernimmt dann der Mikroprozessor 35, dem die Daten parallel zugeführt wurden.
Die in Fig. 8 gezeigte Prozessoreinheit stimmt mit der nach Fig. 7 weitgehend überein. Abweichend ist kein Busanschluß K4 vorgesehen. Mit ihm fehlen die Schaltmittel 40, 41, 42, 43, 44a, 44b, 45, 46 und 28. Anstelle der Dreifach-ODER-Glieder 11, 17 und 39 in Fig. 7 sind die Zweifach-Exklusiv-ODER-Glieder 11a, 17a und 39a vorgesehen.
Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes 11a ist über die Vorrichtung 14a zur Flankenerkennung und die dieser in Kette geschaltete Vorrichtung 14b an den einen Eingang des ODER-Gliedes 15 geführt. Der andere Eingang des ODER-Gliedes 15 ist zusammen mit einem Steuereingang der Einrichtungen 14a und 14b an die vom Mikroprozessor 35 kommende Steuerleitung St3 angeschlossen.
Der Steuereingang des Sende- und Empfangs-Bausteins 10 ist wie nach Fig. 7 an den Ausgang des ODER-Gliedes 15 angeschlossen. Abweichend von Fig. 7 läßt sich mit Hilfe des an den Steuereingang gelegten Steuersignals wahlweise der Treiber D oder der Empfänger R aktivieren. Der Ausgangsimpuls gelangt über das ODER-Glied 15 zum Sende-Empfangs-Baustein 10 und schaltet sofort den Treiber D ein und den Empfänger R aus.
Im Normalbetrieb werden die Telegramme vom Dateneingang E1 über das Exklusiv-ODER-Glied 17a und den Umschalter 19 direkt zum Ausgang A2 weitergegeben. In der Rückrichtung gelangen die Telegramme vom Eingang E2 über das Exklusiv-ODER-Gied 39a und den Schalter 37 zum Ausgang A1.
Das Exklusiv-ODER-Glied 11a, 17a bzw. 39a sorgt dafür, daß keine Daten übertragen werden, wenn Daten gleichzeitig an den Eingängen E1 und E2 bzw. E1 und E3 bzw. E2 und E3 ankommen. Da bei fehlerfreiem Betrieb keine Daten gleichzeitig am Eingang E1, E2 und E3 ankommen dürfen, werden durch die Exklusiv-ODER-Glieder 11a, 49a und 17a Daten nur im Fehlerfall gesperrt.
Die in Fig. 9 gezeigte Prozessoreinheit stimmt mit der nach Fig. 8 weitgehend überein. Abweichend ist kein Busanschluß K3 vorgesehen. Mit ihm fehlen die Schaltmittel 10, 11a, 12, 14a, 14b, 15, 17a, 39a und 24. Die Prozessoreinheit ist zum Einsatz in einem Zwischenregenerator bestimmt und hat außer den Vierdrahtanschlüssen K1 und K2 nur einen Anschluß für den örtlichen Signalsammler 20.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Adressierung von Prozessoreinheiten einer Einrichtung zur Überwachung und/oder Steuerung, bei der wenigstens eine Aufrufeinheit (7, 8) und mit Adressen versehene Prozessoreinheiten (6) im Normalbetrieb über ein wenigstens einen Übertragungsabschnitt (4) enthaltendes Telegrammübertragungsnetz derart Informationen miteinander austauschen, daß Abfragetelegramme der Aufrufeinheit und Antworttelegramme der Prozessoreinheiten (6) übertragen werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine an das eine der beiden Enden des Übertragungsabschnittes (4) angeschlossene und im Adressierbetrieb als Adressiereinheit dienende Prozessoreinheit ein eine Adresse enthaltendes Adressiertelegramm an den Übertragungsabschnitt (4) abgibt und daß die Prozessoreinheiten (6) des Übertragungsabschnittes (4) die Adressiertelegramme und/oder ein neues Adressiertelegramm nach einer Inkrementierung der im Adressiertelegramm enthaltenen Adresse weitergeben und daß die Prozessoreinheit (6) des Übertragungsabschnittes die Adresse des empfangenen oder ausgesendeten Adressiertelegrammes jeweils als ihre eigene Adresse speichert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Prozessoreinheiten (6) die Adressiertelegramme durchschalten und danach das neue Adressiertelegramme zusätzlich aussenden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Prozessoreinheiten (6) im Adressierbetrieb empfangene Adressiertelegramme nicht weiterleiten, sondern nur das neue Adressiertelegramm an die nächste Prozessoreinheit (6) weitergeben.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Telegrammübertragungsnetz mehrere Übertragungsabschnitte (4) umfaßt und daß die Adressen der Prozessoreinheiten (6) aus einer ersten Teiladresse für den jeweiligen Übertragungsabschnitt (4) und einer zweiten Teiladresse für die Ordnungsnummer der Prozessoreinheit (6) im Übertragungsabschnitt enthalten und daß die Prozessoreinheiten (6) vor der Weitergabe des neuen Adressiertelegramms nur die zweite Teiladresse inkrementieren.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei mehreren in Kette geschalteten Übertragungsabschnitten (4a...4z) die Prozessoreinheit (6), die sich an dem der Adressiereinheit gegenüberliegenden Ende des Übertragungsabschnittes befindet, oder die erste Prozessoreinheit (6) des darauffolgenden Übertragungsabschnittes sowohl die erste als auch die zweite Teiladresse inkrementiert.
6. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei mehreren in Kette geschalteten Übertragungsabschnitten (4a...4z) die Prozessoreinheit (6), die sich an dem der Adressiereinheit gegenüberliegenden Ende des Übertragungsabschnittes befindet, oder die erste Prozessoreinheit (6) des darauffolgenden Übertragungsabschnittes die erste Teiladresse inkrementiert und die zweite Teiladresse auf einen Anfangswert (001) zurücksetzt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Telegrammübertragungsnetz ein aus mehreren, jeweils mindestens einen Übertragungsabschnitt (4) enthaltenden Liniennetzen zusammengesetztes Netz mit Stern-Abzweig-Struktur ist und daß an den Netzknoten befindliche Adressiereinheiten im ersten Adressenteil jeweils auf eine vorgegebene Adresse voreingestellt sind und bei Empfang eines Startadressiertelegramms ein Adressiertelegramm abgeben, das im ersten Adressenteil die voreingestellte Adresse des betreffenden Übertragungsabschnittes und im zweiten Adressenteil die eigene Ordnungsnummer im betreffenden Übertragungsabschnitt (4) ist.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Prozessoreinheiten (6) Geräten von End- und/oder Zwischenstellen von Einrichtungen der Nachrichtenübertragungstechnik räumlich zugeordnet sind und daß der Telegrammübertragungskanal ein In-Betrieb-Überwachungskanal der Nachrichtenübertragungseinrichtung ist und daß die zur Überwachungseinheit zu übertragenden Informationen Überwachungsdaten der Nachrichtenübertragungseinrichtung sind.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an einem Netzknoten (N1...N6) wenigstens zwei in Kaskade geschaltete Prozessoreinheiten vorgesehen sind (Fig. 5, 6).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Telegrammübertragungsnetz ein aus mehreren jeweils mindestens einen Übertragungsabschnitt (4) enthaltenden Liniennetzen zusammengesetztes Netz mit Stern-Abzweig-Struktur ist und daß an den Netzknoten (N1...N6) befindliche Prozessoreinheiten nach Empfang eines Adressiertelegramms über die Kaskade durch den ersten Adressenteil auf eine Adresse einstellbar sind und bei Empfang eines Startadressiertelegramms ein Adressiertelegramm abgeben, das im ersten Adressenteil die eingestellte Adresse des betreffenden Übertragungsabschnittes und im zweiten Adressenteil die eigene Ordnungsnummer im betreffenden Übertragungsabschnitt ist (Fig. 5, 6).
11. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Prozessoreinheiten (6). beim Stecken der betreffenden Baueinheit in einen Zustand überführbar sind, in dem sie während einer im Anschluß an den Aufrufzyklus jeweils vorgesehenen Zeitlücke ein Aufforderungstelegramm aussenden, wodurch die jeweils zugeordnete Adressiereinheit zum Aussenden eines Adressiertelegramms veranlaßt wird.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beim Austausch einer Prozessoreinheit (6), die keine Adressiereinheit ist, die Aufrufeinheit bei Empfang eines Aufforderungstelegramms der Zeitlücke eine für den Adressiervorgang ausreichende Dauer gibt,
13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Prozessoreinheit (6) derart ausgebildet ist, daß sie in einer ersten Betriebsart (Normalbetrieb) Telegramme durchschaltet und in einer zweiten Betriebsart (Speicherbetrieb) empfangene Telegramme erst nach einer Speicherung, insbesondere nach einer Verarbeitung, weitergibt.
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