现场总线通讯模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种工业过程自动化技术中的现场总线通讯模块，具有：经现场总线与上游自动化系统连接的总线接口；和至少一个经连接线路与第一终端连接的第一接口，其布置用于经现场总线实现与上游自动化系统的、经第一接口实现与第一终端的数据交换，第一接口设计为点对点通讯接口；连接装置，其将根据现场总线协议的数据转换成根据至少一个的第一接口的协议的数据并反之亦然；映射装置，其设计用于使至少一个的第一接口映射到多个信道上，每个信道分有一个信道码；分配装置，其设计用于分析从终端经至少一个第一接口传来的信号并把信号中的识别码分配给相应的信道码，连接装置还设计用于将信号随相应于识别码的信道码一起转送给上游自动化系统。
【专利说明】现场总线通讯模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工业过程自动化技术中的现场总线通讯模块，其具有:经由现场总线与上游自动化系统连接的现场总线接口 ；和至少一个经由连接线路与第一终端设备连接的第一接口，现场总线通讯模块设置用于一方面经由现场总线与上游自动化系统进行数据交换，另一方面经由第一接口与第一终端设备进行数据交换，其中至少一个第一接口设计为点对点通讯接口，并现场总线通讯模块还具有连接装置，该连接装置设计用于将根据现场总线的协议的数据转换成根据用于该至少一个第一接口的协议的数据，并且反之亦然。
[0002]本实用新型另外还涉及一种用于运行上述现场总线通讯模块的方法，其中，在接口处运行终端设备，该终端设备包括第一子终端设备和第二子终端设备，在此利用映射装置使该接口映射到第一信道和第二信道上，并且每个信道分配有一个信道码，通过分配装置来分析来自其这些子终端设备中任一个的信号，并检验包括在信号中的识别码与这些信道码中任一个是否一致。
[0003]根据本实用新型的现场总线通讯模块例如用于称为IO链路(IO-Link)的工业用现场总线系统中。
【背景技术】
[0004]IO链路是一种用于借助于低成本的点对点连接方式将如传感器、致动器和开关设备的终端设备统一地连接在自动化系统上的方案。由于现场总线层位于上游自动化系统的下游，在该现场总线层级下的通讯标准可以实现直至终端设备的中央故障诊断和故障定位。
[0005]版本为V1.0,2008/2009的IO链路规范说明了不同设备制造商的IO链路设备、在此种情况下为终端设备如何连接在点对点连接上。对这些设备来说，规范参数、诊断等被相应地传输给IO链路主机，即现场总线通讯模块。
[0006]在规范“IO-LinkIntegration PartlTechnicals Specification for Profibusand Profinet Related to IO-Links Specification V1.0, Versionl.00, December2007order N0.2.812 (10链路集成第I部分涉及10链路规范的Profibus与Profinet技术规范V1.0，版本1.00，2007年12月序列号2.812)”中，规定了的10链路设备必须如何集成在现场总线、Profibus和Profinet中。
[0007]连接在10链路设备上的现场总线通讯模块的接口在模块化设备中被映射为模块或子模块的信道。如果例如10链路设备发出警报(如诊断)，则该警报与信道码一同经由上游现场总线系统、例如Profinet或Profibus来传输。在此情况下，信道码与接口码相同。上游自动化控制中的用户程序因此可以识别该警报源。
[0008]对于这种现场总线通讯模块或用于运行现场总线通讯模块的方法的不利之处在于:模块化构造的终端设备、即10链路-设备例如是用于构建具有与AS接口可选择连接的负载支路的紧凑型完整设备，其中在这些完整设备内在功能性方面集成了断路器、电子过载继电器和接触器的功能，这些设备在应直接启动例如三相标准电机的位置上能被全面应用，对于上述模块化构造的终端设备来说，无法确定标准是来自断路器、电子过载继电器还是接触器。该缺点在于，当在现场总线通讯模块接口处运行紧凑型完整设备时，该完整设备产生警报信息(如诊断)，但警报源不能利用目前已知的标准化方法来进一步详细规定。仅仅能确定的是，此警报来自所述紧凑型完整设备。因此无法将真正的警报触发功能单元，如断路器或电子过载继电器或接触器识别为警报源。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的为在于，提供可以克服上述缺点的一种现场总线通讯模块及一种用于运行该现场总线通讯模块的方法。
[0010]该目的通过由此实现，即带有权利要求1的前序部分特征的现场总线通讯模块具有映射装置，该映射装置设计用于使至少一个第一接口映射到多个信道上，其中每个信道分配有一个信道码，此外现场总线通讯模块还包括分配装置，其设计用于分析从终端设备经由至少一个第一接口传来的信号，并把包括在信号中的识别码分配给相应的信道码，其中连接装置还设计用于将信号随相应于识别码的信道码一起转送给上游自动化系统。从而在上游自动化系统中能完成识别来自终端设备的信号的源头，因此在终端设备设备为紧凑型完整设备情况下，涉及子终端设备，例如断路器或电子过载继电器或接触器。
[0011]首先，在现场总线通讯模块处这样运行终端设备，即被严格地分配到一个信道。但当在一个信道上运行多个终端设备时，则与紧凑型完整设备下的情况相同，即无法再通过标准化方法测定警报源头。因此这样布置现场总线通讯模块，即现场总线通讯模块代表所连接的终端设备或子终端设备地进一步传输警报，其中待传输的信道码与此相应地对应于终端设备上布置的子终端设备。
[0012]在另一个设计中，现场总线通讯模块包括第一、第二、第三和第四接口，这些接口也设计为点对点通讯接口。
[0013]此外有利的是，各一个接口分配有直至四个信道。
[0014]另一种设计方案可能性提出，映射装置具有配置单元，并且该映射装置还设计用于能经由现场总线利用配置工具参照信道映射使该映射装置参数化。在此情况下的配置工具，首先应是一个以工业应用为目的项目单元或一个完整工程系统。
[0015]以从有利的方式，这样构造现场总线通讯模块，即可以在该现场总线通讯模块处运行终端设备，其中终端设备具有第一子终端设备和第二子终端设备，终端设备附件地具有用于参照识别码来配置这些子终端设备的终端设备配置单元。
[0016]在用于运行上述现场总线通讯模块的方法中，由此实现该目的，即在接口处运行终端设备，该终端设备具有第一子终端设备和第二子终端设备，同时利用映射装置使接口映射到第一信道和第二信道上，并且每一个信道分配有一个信道码，通过分配装置分析来自这些子终端设备中任一个的信号，并检验包括在该信号中的识别码与信道码中任一个是否一致，其中，这样配置所述终端设备，即第一子终端设备分配有相应于一个信道码的第一识别码，第二子终端设备分配有相应于另一信道码的第二识别码。通过连接装置将信号转送给上游自动化系统，由此能在上游自动化系统中识别来自于涉及子终端设备的终端设备的信号的源头。[0017]对于集成有断路器、电子过载继电器与接触器的紧凑型完整设备集成而言，其中这些部件可以被分别视为子终端设备，此时通过上面提出的方法，例如断路器是第一子终端设备、电子过载继电器是第二子终端设备，其中相应的子终端设备包括各一个自身的识别码，在此情况下可以辨别从终端设备来的警报是来自断路器还是电子过载继电器，。
[0018]此外，当上游自动化系统经由现场总线与现场总线通讯模块通讯，并且现场总线通讯模块通过点对点连接经由各一个接口与终端设备通讯，则上面提出的方法的优点在于:上游自动化系统、现场总线通讯模块和终端设备通过配置工具进行配置。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]附图示出了一种现场总线通讯模块的实施例，该现场总线通讯模块具有上游自动化系统和至少一个连接的终端设备。
【具体实施方式】
[0020]根据附图，反映出一个工业过程自动化的现场总线通讯模块1，通过用于经由现场总线3与一个上游自动化系统100连接的现场总线接口 2和通过用于经由连接线路21与第一终端设备5连接的第一接口 4，将该现场总线通讯模块I作为通讯链结布置在上游自动化系统100与第一终端设备5之间。
[0021]现场总线通讯模块I设置用于一方面经由现场总线3与上游自动化系统100进行数据交换，另一方面经由第一接口 4与终端设备5进行数据交换，其中，至少一个第一接口4设计为点对点通讯接口。
[0022]为了使终端设备5可以经由现场总线通讯模块I与上游自动化系统100进行通讯，现场总线通讯模块I具有连接装置6，该连接装置用于将根据现场总线3的协议的数据转换成根据用于至少一个第一接口 4的协议的数据，并且反之亦然。
[0023]现场总线通讯模块I包括映射装置7，由此使第一终端设备5有如下可能:终端设备5包括多个子终端设备，即第一子终端设备51，第二子终端设备52，第三子终端设备53和第四子终端设备54，在此情况下，对于每个子终端设备产生一个可被识别的诊断信息。
[0024]映射装置7设计用于使至少一个第一接口 4映射到多个信道11，12，13，14上，其中每个信道分配有一个信道码。
[0025]此外，映射装置7布置在分配装置8与连接装置6之间。在此，分配装置8设计用于分析从第一终端设备5经由第一接口 4传来的信息M，并把包括在该信号M中的识别码分配给相应的信道码，其中连接装置6还设计用于将信号M随相应于识别码的信道码一起转送给上游自动化系统100。
[0026]除第一接口 4外，现场总线通讯模块还具有用于带有相应的子终端设备的其他终端设备的第二接口 42、第三接口 43和第四接口 44。
[0027]通过配置工具101、例如工程系统，可以参照必要的信道映射使上游自动化系统100、现场总线通讯模块I和第一终端设备5相应地参数化。
[0028]此外，现场总线通讯模块I还在连接装置7中具有配置单元7a。配置单元7a又与连接装置6连接，并且该连接装置因此被分派了相应所分配的信道码。
[0029]为了配置终端设备5，终端设备5具有终端设备配置单元5a。[0030]在现场总线通讯模块I中，映射装置7使接口 4映射到第一信道11和第二信道12上，其中第一信道11被预留给第一子终端设备51，第二信道12被预留给第二子终端设备52。通过该分配或此映射，使得来自终端设备5的信号M可以被进行如下检验，即检验此信号M来自第一子终端设备51还是来自第二子终端设备52。
【权利要求】
1.一种现场总线通讯模块，具有: 用于经由现场总线(3)与上游自动化系统(100)连接的总线接口(2);和 用于经由连接线路(21)与第一终端设备(5)连接的至少一个第一接口(4)， 所述现场总线通讯模块一方面设计用于经由所述现场总线(3)与所述上游自动化系统(100)进行数据交换，另一方面设计用于经由第一接口(4)与所述第一终端设备(5)进行数据交换，其中所述至少一个第一接口(4)设计为点对点通讯接口， 所述现场总线通讯模块还具有 连接装置(6)，所述连接装置用于将根据所述现场总线(3)的协议的数据转换成根据用于所述至少一个第一接口(4)的协议的数据，并且反之亦然， 其特征在于，所述现场总线通讯模块具有映射装置(7)，所述映射装置设计用于使所述至少一个第一接口(4)映射到多个信道(11，12，13，14)上，其中每个所述信道分配有一个信道码， 此外，所述现场总线通讯模块还具有分配装置(8)，所述分配装置设计用于分析从所述终端设备(5)经由所述至少一个第一接口(4)传来的信号M，并把包括在所述信号M中的识别码分配给相应的所述信道码，其中所述连接装置(6)还设计用于将所述信号M随相应于所述识别码的所述信道码一起转送给所述上游自动化系统(100)。
2.根据权利要求1所述的现场总线通讯模块，其中，所述现场总线通讯模块还包括第一、第二、第三和第四接口(11，12，13，14)，所述第一、第二、第三和第四接口也设计为点对点通讯接口。
3.根据权利要求2所述的现场总线通讯模块，其中，接口(11，12，13，14)分配有直至四个信道。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的现场总线通讯模块，其中，所述映射装置(7)具有配置单元(7a)，所述映射装置还设计用于能经由所述现场总线(3)利用配置工具(101)参照信道映射使所述映射装置参数化。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的现场总线通讯模块，其中，所述终端设备(5)具有第一子终端设备(51)和第二子终端设备(52)，其中所述终端设备(5)附加地包括用于参照识别码来配置所述第一子终端设备(51)和所述第二子终端设备(52)的终端设备配置单JLi C 5cl) ο
【文档编号】G05B19/418GK203786529SQ201420016632
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2013年2月6日
【发明者】哈拉尔德·西伯格 申请人:西门子公司