WO2000041458A2 - Verfahren und einrichtung zur sendesignalüberwachung - Google Patents

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Dieter Munz
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/08—Modifications for reducing interference; Modifications for reducing effects due to line faults ; Receiver end arrangements for detecting or overcoming line faults
    • H04L25/085—Arrangements for reducing interference in line transmission systems, e.g. by differential transmission

Definitions

  • the invention initially relates to a method for transmitting and receiving, wherein a sent signal is compared with a returning signal for function control.
  • the returning signal represents the transmitted signal.
  • the invention relates in particular to a method and to a device for transmitting and receiving in a building system technology bus that carries energy and message signals, in particular in the EIBA (European Installation Bus Association) bus.
  • EIBA European Installation Bus Association
  • a sent message signal is compared with the message signal coming back from the bus to check the function.
  • a bus coupler of a transmitting bus participant compares its transmit signal with the signal returning from the bus, which signal is sent back by another participant for the function check. Such a comparison can be used to detect an error in the transmission stage or the reception stage. If the sent and the returning signal are different, this is understood as an error message by the system. The transmission stage is then blocked in order to avoid incorrect behavior of the subscriber and interference with the system. Other facilities also work according to this principle. Such an error message also arises without reason if the transmission stage is functioning, if the network voltage drops, for example as a result of a voltage breakdown on the bus, to such an extent that it is no longer possible to properly evaluate the transmitted message and the returning message. In such a case, the transmission stage would be blocked for no reason and the subscriber switched off for no reason.
  • the invention has for its object to develop a method for transmitting and receiving, in which the monitoring of the transmission signal does not lead to unjustified shutdowns.
  • the described object is achieved by a method according to claim 1. This ensures that the transmission circuit is only switched off in the event of an error, but not in the event of voltage dips.
  • the solution to the problem described for a bus according to claim 2 is achieved in that in the event of a voltage dip on the bus below a predetermined value at which the message signal coming back from the bus can no longer be evaluated with sufficient certainty, the message signals to be sent are fed directly to the receiver become. As a result, the monitoring is carried out directly without a detour via the bus, so that a comparison is also possible when a signal is sent.
  • the described task is also solved by a transmitting and receiving stage according to claim 3. It is again assumed that a sent message signal is compared with the message signal coming back from the bus for function control, a mismatch leading to an error flag being set and the station being blocked .
  • the receiver is connected at its output to an OR circuit, the input of the transmitter being connected to an AND circuit, to which an output of a device for monitoring the bus voltage is also connected is.
  • the output of the AND circuit is also connected to an input of the OR circuit.
  • a signal is output to the AND circuit. If a transmission signal is present at the same time, the AND circuit forwards a signal to one input of the OR circuit, which, regardless of whether a signal returns, a signal passes on, as is the case with an intact transmission circuit. If the voltage is sufficient, the voltage monitor does not emit a signal, so that no signal is passed on by the AND circuit.
  • the OR circuit When a signal is received, the OR circuit passes on a signal which corresponds to a functioning transmission stage. If the transmitter is defective, no return signal can be received, so that there is no signal from the receiver at the OR circuit. If the voltage is intact, the voltage monitor does not send any signal to the AND circuit. The transmission voltage at the transmitter arrives as a signal to the AND circuit, which, however, cannot pass on a signal, since no signal is present at its second signal. If the transmitter is defective, the receiver cannot receive a returning signal, so that no signal arrives at the OR circuit, so that it cannot emit a signal either. In the event of a voltage dip, the circuit acts as if the transmission signal were routed directly back to the receiver without running over a bus.
  • the AND circuit and the OR circuit give the form of a pending signal when they are able to emit a signal.
  • a signal comparison device can be arranged in front of the input of the transmitter and behind the output of the receiver, which can compare and evaluate the transmission signal running to the transmitter with the signal received by the receiver.
  • the transmission and reception stage and / or the comparison device can be designed as an integrated circuit, as an IC.
  • the circuit arrangements described are particularly suitable for this.
  • the integrated circuit can be of the so-called UARP type.
  • UARP IC circuit can be designed as a TPUARP for twisted pairs.
  • the device for transmission signal monitoring works with a transmission and reception stage 1 for a bus with the bus conductors 2 for VB + with the positive bus potential and the bus conductor 3 for VB- with the negative bus potential.
  • This type is typical for the EIBA bus, but the device also works correspondingly for other bus devices or other line systems in a circuit arrangement.
  • These conductors then perform the function of a bus in the sense of the invention.
  • a transmitter 4 and a receiver 5 are embodied in the transmission and reception stage 1.
  • the functions of the individual components can be implemented in an integrated circuit, in an IC, in particular in a UARP.
  • To check the function of the transmitter 4 a sent message signal is compared with the message signal returning from the bus to the receiver 5. In the event of an error, i.e.
  • the blocking indicator is usually referred to as an error flag.
  • the receiver 5 is connected at its output to an OR circuit 6, the input of the transmitter 4 being connected to an AND circuit 7.
  • the AND circuit 7 is also connected to an output of a device 8 for monitoring the bus voltage.
  • the output of the AND circuit 7 is connected to the input of the OR circuit 6.
  • the voltage monitor sends a signal to the AND circuit when the bus voltage falls below a predetermined value.
  • the device works in such a way that a transmission signal pending at the transmitter 4 is returned directly to the receiver 5 without the detour via the bus line. In the exemplary embodiment, it is coupled onto the receive line 9 via the OR circuit 6.
  • the transmission signal can be compared with the receiver signal in a comparison device 10, which in the exemplary embodiment is before the input of the transmission signal. the 4 and is arranged behind the output of the receiver 5.
  • the transmitting and receiving stage 1 can be implemented in an integrated circuit, also in a common integrated circuit.
  • the transmitting and receiving stage 1 can be designed as a UARP and for a bus with a twisted two-wire line as a TPUARP.

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Abstract

Verfahren zum Senden und Empfangen, wobei zur Funktionskontrolle ein abgesandtes Signal mit einem zurücklaufenden Signal verglichen wird. Es ist vorgesehen, daß im Falle eines Spannungseinbruchs unter einen vorgegebenen Wert, bei dem das zurücklaufende Signal nicht mehr hinreichend sicher auswertbar ist, abzusendende Signale direkt zum Empfänger zurückgeführt werden.

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zur Sendesignalüberwachung
Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Verfahren zum Senden und Empfangen, wobei zur Funktionskontrolle ein abgesandtes Signal mit einem zurücklaufenden Signal verglichen wird. Das zurücklaufende Signal gibt hierbei das abgesandte Signal wieder.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und auf eine Einrichtung zum Senden und Empfangen bei einem Bus der Gebäudesystemtechnik, der Energie und Nachrichtensignale führt, insbesondere beim Bus der EIBA (European Installation Bus Association) . Bei einem derartigen Bus wird zur Funktionskontrolle ein abgesandtes Nachrichtensignal mit dem vom Bus zurücklaufenden Nachrichtensignal verglichen.
Bei derartigen Bussystemen vergleicht ein Busankoppler eines sendenden Busteilnehmers sein Sendesignal mit dem vom Bus zurücklaufenden Signal, das von einem anderen Teilnehmer zur Funktionskontrolle zurückgesandt wird. Durch einen derartigen Vergleich kann man einen Fehler der Sendestufe oder der Empfangsstufe detektieren. Sind das abgesandte und das zurück- laufende Signal unterschiedlich, wird dies als Fehlermeldung vom System verstanden. Die Sendestufe wird dann gesperrt, um ein fehlerhaftes Verhalten des Teilnehmers und eine Störung des Systems zu vermeiden. Nach diesem Prinzip arbeiten auch andere Einrichtungen. Eine derartige Fehlermeldung entsteht aber auch unbegründet bei funktionierender Sendestufe, wenn die Bornetzspannung beispielsweise infolge eines Spannungszusammenbruchs auf dem Bus soweit absinkt, daß die Auswertung im Vergleich der gesendeten Nachricht und der rücklaufenden Nachricht nicht mehr ordnungsgemäß möglich ist. In einem sol- chen Fall würde die Sendestufe unbegründet gesperrt und der Teilnehmer ohne Grund abgeschaltet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Senden und Empfangen zu entwickeln, bei dem die Überwachung des Sendesignals nicht zu unbegründeten Abschaltungen führt.
Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt nach der Erfindung durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Dadurch wird sichergestellt, daß die Sendeschaltung nur bei einem Fehler abgeschaltet wird, nicht jedoch bei Spannungseinbrüchen.
Insbesondere erfolgt die Lösung der geschilderten Aufgabe bei einem Bus gemäß Anspruch 2 dadurch, daß im Falle eines Spannungseinbruchs auf dem Bus unter einen vorgegebenen Wert, bei dem das vom Bus zurücklaufenden Nachrichtensignal nicht mehr hinreichend sicher auswertbar ist, abzusendende Nachrichten- Signale direkt dem Empfänger zugeführt werden. Hierdurch wird die Überwachung ohne Umweg über den Bus unmittelbar durchgeführt, so daß bei Absenden eines Signals auch ein Vergleich möglich ist.
Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt auch durch eine Sende- und Empfangsstufe nach Anspruch 3. Es wird wieder davon ausgegangen, daß zur Funktionskontrolle ein abgesandtes Nachrichtensignal mit dem vom Bus zurücklaufenden Nachrichtensignal verglichen wird, wobei eine Nichtübereinstimmung zum Setzen eines Fehlerflags führt und die Station sperrt.
Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt dadurch, daß der Empfänger an seinem Ausgang mit einer ODER-Schaltung verbunden ist, wobei der Eingang des Senders mit einer UND-Schaltung in Verbindung steht, mit der auch ein Ausgang einer Ein- richtung zum Überwachung der Busspannung verbunden ist. Hierbei ist der Ausgang der UND-Schaltung auch mit einem Eingang der ODER-Schaltung verbunden. Bei einer Busspannung unterhalb eines vorgegebenen Wertes der Einrichtung für die Spannungsüberwachung wird an die UND-Schaltung ein Signal abgegeben. Wenn zugleich ein Sendesignal ansteht, gibt die UND-Schaltung ein Signal an den einen Eingang der ODER-Schaltung weiter, die unabhängig davon, ob ein Signal zurückläuft, ein Signal weitergibt, wie es bei einer intakten Sendeschaltung der Fall ist. Bei ausreichender Spannung gibt die Spannungsüberwachung kein Signal ab, so daß auch von der UND-Schaltung kein Signal weitergegeben wird. Bei empfangenem Signal gibt die ODER- Schaltung ein Signal weiter, wie es einer funktionierenden Sendestufe entspricht. Wenn der Sender defekt ist, kann kein rücklaufendes Signal empfangen werden, so daß an der ODER- Schaltung vom Empfänger kein Signal ansteht. Bei intakter Spannung gibt die Spannungsüberwachung an die UND-Schaltung kein Signal ab. Die am Sender anstehende Sendespannung gelangt zwar als Signal zur UND-Schaltung, die jedoch kein Signal weitergeben kann, da an ihrem zweiten Signal kein Signal ansteht. Wenn der Sender defekt ist, kann der Empfänger kein rücklaufendes Signal empfangen, so daß zur ODER-Schaltung kein Signal gelangt, so daß sie auch kein Signal abgeben kann. Die Schaltung wirkt im Fall eines Spannungseinbruchs so, als würde das Sendesignal direkt zum Empfänger, ohne über einen Bus zu laufen, zurückgeleitet würde. Hierbei geben die UND-Schaltung und die ODER-Schaltung die Form eines anstehen- den Signals durch, wenn sie in der Lage sind, ein Signal abzugeben.
Vor dem Eingang des Senders und hinter dem Ausgang des Empfängers kann eine Signalvergleichseinrichtung angeordnet sein, die das zum Sender laufende Sendesignal mit dem vom Empfänger erhaltenen Signal vergleichen und auswerten kann.
Die Sende- und Empf ngsstufe und bzw. oder die Vergleichseinrichtung können als integrierte Schaltung, als IC, ausgeführt sein. Die geschilderten Schaltungsanordnungen sind dafür besonders geeignet.
Die integrierte Schaltung kann vom Typ eines sognenannten UARPs sein. Eine solche UARP IC-Schaltung kann für verdrillte Leitungen (englisch: twisted pair) als TPUARP ausgeführt sein. Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert werden:
Die Einrichtung zur Sendesignalüberwachung arbeitet mit einer Sende- und Empfangsstufe 1 für einen Bus mit den Busleitern 2 für VB+ mit dem positiven Buspotential und dem Busleiter 3 für VB- mit dem negativen Buspotential. Diese Art ist für den Bus der EIBA typisch, die Einrichtung funktioniert jedoch entsprechend auch für andere Buseinrichtungen oder andere Leitungssysteme in einer Schaltungsanordnung. Diese Leiter nehmen dann die Funktion eines Busses im Sinne der Erfindung wahr. In der Sende- und Empfangsstufe 1 sind ein Sender 4 und ein Empfänger 5 ausgeführt. Die einzelnen Bauelemente können in ihren Funktionen in einer integrierten Schaltung, in einem IC, insbesondere in einem UARP, ausgebildet sein. Zur Funktionskontrolle des Senders 4 wird ein abgesandtes Nachrichtensignal mit dem vom Bus zum Empfänger 5 zurücklaufenden Nachrichtensignal verglichen. Im Falle eines Fehlers, wenn der Sender also nicht funktionstüchtig ist, wird die Station gesperrt und die Sperrung kenntlich gemacht. Das Kennzeichen für die Sperrung wird üblicherweise als Fehlerflag bezeichnet. Der Empfänger 5 ist an seinem Ausgang mit einer ODER- Schaltung 6 verbunden, wobei der Eingang des Senders 4 mit einer UND-Schaltung 7 in Verbindung steht. Die UND-Schaltung 7 steht auch mit einem Ausgang einer Einrichtung 8 zur Überwachung der Busspannung in Verbindung. Der Ausgang der UND- Schaltung 7 ist mit dem Eingang der ODER-Schaltung 6 verbunden. Die Spannungsüberwachung gibt bei Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes der Busspannung ein Signal an die UND- Schaltung ab. Die Einrichtung wirkt so, daß ein am Sender 4 anstehendes Sendesignal direkt zum Empfänger 5 ohne den Umweg über die Busleitung zurückgegeben wird. Im Ausführungsbei- spiel wird es auf die Empfangsleitung 9 über die ODER- Schaltung 6 eingekoppelt. Ein Vergleich des Sendesignals mit dem Empfängersignal kann in einer Vergleichseinrichtung 10 erfolgen, die im Ausführungsbeispiel vor dem Eingang des Sen- der 4 und hinter dem Ausgang des Empfängers 5 angeordnet ist. Die Sende- und Empfangsstufe 1 kann ebenso wie die Vergleichseinrichtung 10 in einem integrierten Schaltkreis, auch in einem gemeinsamen integrierten Schaltkreis, ausgeführt sein. Insbesondere kann die Sende- und Empfangsstufe 1 als UARP und für einen Bus mit verdrillter Zweidrahtleitung als TPUARP ausgeführt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Senden und Empfangen, wobei zur Funktionskontrolle ein abgesandtes Signal mit einem zurücklaufenden Signal verglichen wird, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß im Falle eines Spannungseinbruchs unter einen vorgegebenen Wert, bei dem das zurücklaufende Signal nicht mehr hinreichend sicher auswertbar ist, abzusendende Signale direkt zum Empfänger zurückgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 bei einem Bus (2,3) der Gebäudesystemtechnik, der Energie und Nachrichtensignale führt, insbesondere beim Bus der EIBA, wobei zur Funktionskontrolle ein abgesandtes Nachrichtensignal mit dem vom Bus zurücklaufenden Nachrichtensignal verglichen wird, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß im Falle eines Spannungseinbruchs auf dem Bus unter einen vorgegebenen Wert, bei dem das vom Bus zurücklaufende Nachrichtensignal nicht mehr hinreichend sicher auswertbar ist, abzusendende Nachrichtensignale direkt zum Empfänger zurückgeführt werden.
3. Sende- und Empfangsstufe (1) für einen Bus (2,3) der Gebäudesystemtechnik, der Energie und Nachrichtensignale führt, insbesondere der EIBA, wobei zur Funktionskontrolle ein abge- sandtes Nachrichtensignal mit dem vom Bus zurücklaufenden Nachrichtensignal verglichen wird, wobei eine Nichtübereinstimmung zum Setzen eines Fehlerflags führt und die Station sperrt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Empfänger (5) an seinem Ausgang mit einer ODER-Schaltung (6) verbunden ist, wobei der Eingang des Senders (4) mit einer UND-Schaltung (7) in Verbindung steht, mit der auch ein Ausgang einer Einrichtung (8) zum Überwachen der Busspannung verbunden ist, wobei der Ausgang der UND-Schaltung (7) auch mit einem Eingang der ODER-Schaltung (β) verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß vor dem Eingang des Senders (4) und hinter dem Ausgang des Empfängers (5) eine Signalvergleichseinrichtung (10) angeordnet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, d ad u r c h g e- k e n n z e i c h n e t, daß die Sende- und Empfangsstufe
(1) und bzw. oder die Vergleichseinrichtung (10) als IC ausgeführt ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e- k e n n z e i c h n e t, daß der IC vom Typ eines sogenannten UARP ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der UARP für verdrillte Lei- tungen (englisch: twisted pair) als TPUARP ausgeführt ist.
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