专利名称：包括工程单元的控制和通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括多个自动化单元(例如，计算机单元、计算机插 件模块或个人计算机)的控制和通信系统，这些自动化单元被适配用于处
理在自动化单元内功能计划(function plan)中的信号，并且这些自动化单 元被按照相同等级与公共通信总线相连，以便在自动化单元之间提供点对 点通信。此外，本发明涉及一种用于这种控制和通信系统的工程单元。最 后，本发明涉及一种在上述方式的控制和通信系统中的自动化点对点通信。
背景技术：
上述方式的控制和通信系统中包括多个自动化单元，将这些自动化单 元按照一级指令结构或系统层次与公共通信总线相连。这种系统也称为点 对点系统，并将自动化单元之间的各自通信称为点对点(PtP)通信。在这 些点对点系统中，为了实现技术设备(technical plants)的控制和通信目的， 必须交换特别大量的信号。因此，经常不得不在单通信总线上安装多达30 个自动化单元，而且不得不对于每个通信连接和方向交换多达200个信号。
如图1所示，在已知点对点系统中，使用了所谓的通信部件或通信芯 片14和16,它们在两个对应的自动化单元(未示出)中成对布置。其中一 个通信部件14 (发送部件)采集几种信号，并将它们全部传送至另一自动 化单元的对应接收部件16。从而，各自动化单元以对应功能计划为基础工 作。图1示出自动化单元的功能计划10和12以及对应的通信部件14和16。 经由在信号数据库(未示出)与通信部件14之间传送信号的信号连接器18, 对通信部件14和16进行寻址。借助于用于各伙伴(partner)或通信部件 14和16的伙伴编号22，并进一步借助于伙伴关系20内用于各通信部件14 和16的标识符编号24,在通信部件14和16之间指定特别伙伴关系20。 另外，通过输入和输出连接的分配(assignment),定义接续关系26,使得 信号不互相交^t奐。
这些已知系统和方法的缺点是相当高的故障风险，因为点对点通信部件必须;故手动参数化和一皮互相连接。此外，这些手动i殳计的文档通常相当 不完善，为了共同传送，要采集或不得不采集不同技术的信号，而且越过 几种功能计划的导航也是不可能的。
发明内容
本发明的目的是，提供一种点对点通信和控制系统、以及一种控制和 通信系统中的自动化点对点通信的方法，在这种控制和通信系统中克服了 上述问题，并借助其降低了点对点通信中的故障风险。
根据本发明，上述目的由一种控制和通信系统实现，该控制和通信系 统包括多个自动化单元，这些自动化单元被适配用于处理在自动化单元内 功能计划中的信号，并且这些自动化单元被按照相同等级与公共通信总线 相连，以便在自动化单元之间提供点对点通信，该控制和通信系统还包括 工程单元，该工程单元被连接至通信总线，并被适配用于提供允许至少一 个自动化单元交换信号至属于另 一 自动化单元的功能计划的功能。
在本发明的一种优选实施方式中，所述功能包括允许至少一个自动化 单元按照与信号在该自动化单元内将被交换的相同方式，呈现将被交换至 属于另 一 自动化单元的功能计划的信号。
此外，根据本发明，上述目的由一种控制和通信系统实现，该控制和 通信系统包括多个自动化单元，它们-故适配用于处理在自动化单元内功能 计划中的信号，并且被适配用于经由信号连接器在自动化单元内传送信号， 以及它们被按照相同等级与公共通信总线相连，以便在自动化单元之间提 供点对点通信，所述控制和通信系统还包括工程单元，工程单元净皮连接至 通信总线，并且被适配用于按照与信号连接器相同的方式表示叠加自动化 单元的信号连接。
在根据本发明的这样一种控制和通信系统中，进一步优选的是，当至 少一个自动化单元想要交换信号至属于另 一 自动化单元的功能计划时，工 程单元被适配用于提供由该另 一 自动化单元待接收的这些信号的清单。
由另一自动化单元待接收的这些信号的清单，优选地包括版本号，用 于清单的明确识别。这样，可以降低信号传送方面混淆的风险。
另外，优选的是，各自动化单元被适配用于保留清单的两个连续版本。 在根据本发明的点对点通信系统中，两个连续的版本可以提供用于回滚(rollback)功能的基础。
进一步优选的是，自动化单元各自包括被适配用于管理自动化单元的 所有点对点连接的点对点系统功能。
有利的是，接收自动化单元的点对点系统功能应当被适配用于将清单 复制到接收自动化单元的发送緩冲器中。在此步骤期间，旧清单可以保留 在接收自动化单元发送緩沖器的后台中。
为了进一步改进这种系统，接收自动化单元的点对点系统功能应当被
另外，发送自动化单元的点对点系统功能应当被适配用于复制清单至 发送自动化单元的接收緩沖器。
在另一种优选点对点通信中，发送自动化单元的点对点系统功能被适 配用于根据清单从信号数据库复制所有相关信号至发送自动化单元的发送 缓沖器。
此外，发送自动化单元的点对点系统功能应当被适配用于将发送緩冲 器的所有信号发送至接收自动化单元。
为了进行整个传送的最后检查，接收自动化单元的点对点系统功能应 当被适配用于将所有接收到的信号与对应发送緩冲器中的清单进行比较， 并将所有正确信号复制至接收自动化单元的信号数据库。
本发明的技术问题还由一种用于控制和通信系统的工程单元来解决， 该控制和通信系统包括多个自动化单元，这些自动化单元被适配用于处理 在自动化单元内功能计划中的信号，并且被按照相同等级与公共通信总线 相连，以便在自动化单元之间提供点对点通信，该工程单元被适配用于与 通信总线相连，并且，当至少一个发送自动化单元想要交换信号至属于接 收自动化单元的功能计划时，被适配用于提供将由接收自动化单元接收的 这些信号的清单。
进一步优选的是，工程单元被适配用于提供将由接收自动化单元接收 的这些信号的清单，该清单带有用于明确识别清单的版本号。
根据本发明，上述目的还由一种在控制和通信系统中自动化点对点通 信的方法实现，该控制和通信系统包括多个自动化单元，这些自动化单元 被适配用于处理在自动化单元内功能计划中的信号，并且被按照相同等级 与公共通信总线相连，以便在自动化单元之间提供点对点通信，所述方法包括以下步骤允许至少一个自动化单元按照与信号在该自动化单元内将 被交换的相同方式，交换这些信号至属于另一自动化单元的功能计划。
作为替换，或者另外地，上述目的由一种在控制和通信系统中的自动 化点对点通信方法实现，控制和通信系统包括多个自动化单元，这些自动 化单元被适配用于处理在自动化单元内功能计划中的信号，它们被适配用 于经由信号连接器在自动化单元内传送信号，并且被按照相同等级与公共 通信总线相连，以便在自动化单元之间提供点对点通信，所述方法包括以 下步骤按照与信号连接器相同的方式表示叠加自动化单元的信号连接。
优选的是，根据本发明的所述方法包括以下步骤当至少一个发送自 动化单元想要交换信号至属于接收自动化单元的功能计划时，提供将由接 收自动化单元接收的这些信号的清单。
进一步优选的是，所述方法包括以下步骤提供将由接收自动化单元 接收的这些信号清单的版本号，用于清单的明确识别。
为了提供滚回功能，进一步优选的是，所述方法包括以下步骤在各 自动化单元中保留清单的两个连续版本。
所述方法还应当包括以下步骤将清单复制到接收自动化单元的发送 緩沖器中。因此，应当将旧清单保留在发送緩冲器的后台中。
应当进一步将清单乂人接收自动化单元发送至发送自动化单元。
进一步优选的是，在发送自动化单元处，复制清单至发送自动化单元 的接收緩冲器。
进一步优选的是，根据本发明的方法应当包括以下步骤根据清单从 信号数据库复制所有相关信号至发送自动化单元的发送緩冲器。
之后，应当将发送緩沖器的所有信号发送至接收自动化单元。
作为一种最终质量检查，应当将所有接收到的信号与接收自动化单元 的对应发送缓沖器中的清单进行比较。之后，应当将所有正确信号复制至 接收自动化单元的信号数据库。
根据本发明的解决方案提供的优点是，将由开发人员和用户导致的通 信故障风险降至最低。不再有任何使用错误通信伙伴、使用叠加信号区或 交换信号的进一步的危险。根据本发明的系统的文档，不仅可以减少技术 特征，而且不需要由用户对可见通信部件的设计和调整。
另外，根据本发明，借助于点对点通信系统和方法，用于工程系统的功能i十戈寸叠力口导航(fUnction-plan-overlapping navigation)的声斤有舒适的功 能，甚至用于点对点信号，都能得到支持。
在对特定自动化系统的功能计划的分配进行修正或修改的情况下，不 需要自动4b系统叠力口"f言号(automation-system-overlapping signals)的4壬4可麻烦 的重新设计。根据本发明，自动化系统的内部信号变为点对点信号，反之 亦然。
下面，参照所附示意性图示，对根据本发明的控制和通信系统、控制 和通信系统中的工程系统、以及自动化点对点通信方法的优选实施方式进 行i兌明，其中
图1示出在如上所述的现有技术的两个自动化单元之间的点对点通信
进程；
图2示出根据本发明的控制和通信系统的实施方式；
图3示出在根据图2的控制和通信系统的两个自动化单元之间的点对
点通信进程；以及
图4示出在根据图2的控制和通信系统中自动化点对点通信方法的实
施方式。
具体实施例方式
图2中示出一种控制和通信系统30，其包括多个自动化单元32和一个 工程单元34。自动化单元32和工程单元34分别由计算机插件模块和个人 计算机实现，它们各自被适配用于处理对应功能计划中的信号。
此外，将自动化单元32和工程单元34各自与/>共通信总线36相连。 通信总线36以冗余方式设置，并且被适配用与上述设备彼此链接或互相连 接，在自动化单元32当中以及在自动化单元32与工程单元34之间传送信 号。
信号在自动化单元32当中传送期间，所有自动化单元32具有相同的 通信层级，因此，在自动化单元32之间提供点对点通信。
工程单元34也与通信总线36相连，并且被适配用于提供允许至少一 个自动化单元32交换信号至属于另一自动化单元32的功能计划的功能。具体而言(参见图3),工程单元34提供这样的功能允许处理第一功能计 划38的第一自动化单元按照与信号在该自动化单元内将被交换的相同方 式，呈现将^f皮交换至属于第二自动化单元的第二功能计划42的信号40。
对于信号在各自动化单元32内的交换而言，信号设有所谓的信号连接 器44 (参见图3)，信号连接器44包括关于为对应信号提供的信号连接的 信息。工程单元34被适配用于表示(represent)信号连接46，该信号连接 按照与信号连接器44相同方式叠加自动化单元。
才艮据图4，这点由工程单元34如下实现工程单元34提供由其他自动 化单元待接收的这些信号40的清单48 (所谓的点对点清单，其可以有利地 由发送自动化单元提供)。
换言之，当包括第一功能计划38的第一 自动化单元50想要交换信号 40至处理第二功能计划42的第二自动化单元52时，创建清单48。
由第二自动化单元52接收的这些信号40的清单48包括版本号，用于 清单48的明确识别。清单48被发送至并由第二自动化单元52接收，该第 二自动化单元52被适配用于存储清单48以及先前提供的上述清单的较旧 版本两者。
第一自动化单元50和第二自动化单元52各自还包括点对点系统功能 56和54，其纟皮适配用于分别管理对应自动化单元50和52的所有点对点连 接。接收第二自动化单元50的点对点系统功能56,被适配用于将清单48 复制在接收第二自动化单元52的点对点实体lt据部件60的发送緩沖器58 中。清单48的较旧版本则被保留在所述发送缓沖器58的后台中。
接收第二自动化单元52的点对点系统功能56,还被适配用于从第二自 动化单元52发送该清单至第一 自动化单元50，在那里该清单^L存储至对应 点对点实体数据部件64的接收緩冲器62。在这种情况下，第一 自动化单元 50为发送自动化单元，第一自动化单元50的点对点系统功能54，还被适 配用于根据清单48从信号数据库66复制所有相关信号40至发送第一 自动 化单元50的发送緩冲器68。
另外，发送第一自动化单元50的点对点系统功能54，将发送緩冲器 68的所有信号40发送至接收第二自动化单元52,在那里它们被存储在第 二自动化单元52的点对点实体数据部件60的接收緩沖器70中。
最后，接收第二自动化单元52的点对点系统功能56被适配用于将所有接收到的信号卯与对应发送緩冲器S8中的清单M进行比较，并将所有 正确的信号40复制至接收第二自动化单元52的信号数据库72。
权利要求
1.一种控制和通信系统(14)，包括多个自动化单元(32，50，52)，所述自动化单元被适配用于处理在所述自动化单元(32，50，52)内功能计划(38，42)中的信号，并且所述自动化单元被按照相同等级与公共通信总线(36)相连，以便在所述自动化单元(32，50，52)之间提供点对点通信，所述控制和通信系统(14)还包括工程单元(34)，所述工程单元(34)被连接至所述通信总线(36)，并且被适配用于提供允许至少一个自动化通信单元(50)交换信号(40)至属于另一自动化单元(52)的功能计划(42)的功能。
2. 根据权利要求1所述的控制和通信系统，其中，所述功能包括允 许所述至少一个自动化单元(50)按照与信号在所述自动化单元(50)内 将被交换的相同方式，呈现将被交换至属于另一自动化单元(52)的功能 计划(42)的所述信号(40)。
3. —种控制和通信系统(14),包括多个自动化单元(32, 50， 52)， 所述自动化单元被适配用于处理在所述自动化单元(32， 50， 52)内功能 计划(38， 42)中的信号，并且所述自动化单元被适配用于经由信号连接 器(44)在所述自动化单元(32， 50， 52)内传送所述信号，并且所述自 动化单元按照相同等级与公共通信总线(36)相连，以便在所述自动化单 元(32, 50， 52)之间提供点对点通信，所述控制和通信系统(14)还包 括工程单元(34),所述工程单元被连接至所述通信总线(36)，并且被适 配用于按照与所述信号连接器(44)相同的方式表示叠加自动化单元(32, 50， 52)的信号连接(46)。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的控制和通信系统，其中，当所 述至少一个自动化单元(50)想要交换信号(40)至属于另一自动化单元(52)的功能计划(42)时，所述工程单元(34)被适配用于提供将由所 述另一自动化单元(52)接收的这些信号(40)的清单(48)。
5. 根据权利要求4所述的控制和通信系统，其中，将由所述另一自动 化单元(50)接收的这些信号(40)的清单(48)包括版本号，用于所述 清单(48)的明确识别。
6. 根据权利要求4或5所述的控制和通信系统，其中，各个自动化单元(32, 50, 52) -陂适配用于保留所述清单(48)的两个连续版本。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的控制和通信系统，其中，所述 自动化单元(32， 50， 52)各自包括被适配用于管理自动化单元(32, 50, 52)的所有点对点连接的点对点系统功能(54， 56)。
8. 根据权利要求7所述的控制和通信系统，其中，所述接收自动化单 元(52)的点对点系统功能(56)被适配用于将所述清单(48)复制在所 述接收自动化单元(52)的发送緩冲器(58)中。
9. 根据权利要求8所述的控制和通信系统，其中，所述接收自动化单 元(52)的点对点系统功能(56)被适配用于从所述接收自动化单元(52) 发送所述清单(48)至所述发送的自动化单元(50)。
10. 根据权利要求9所述的控制和通信系统，其中，所述发送自动化单 元(50)的点对点系统功能(54)被适配用于复制所述清单(48)至所述 发动自动化单元(50)的接收緩冲器(62)。
11. 根据权利要求10所述的控制和通信系统，其中，所述发送自动化 单元(50)的点对点系统功能(54)被适配用于根据所述清单(48)从信 号数据库(66)复制所有相关信号(40)至所述发送自动化单元(50)的 发送緩冲器(68)。
12. 根据权利要求11所述的控制和通信系统，其中，所述发送自动化 单元(50)的点对点系统功能(54),被适配用于将所述发送緩沖器(68) 的所有信号(40)发送至所述接收自动化单元(52)。
13. 根据权利要求12所述的控制和通信系统，其中所述接收自动化单 元(52)的点对点系统功能(56)被适配用于将所有接收到的信号(40) 与对应的发送緩冲器(58)中的清单(48)进行比较，并将所有正确的信 号(40)复制到所述接收自动化单元(52)的信号数据库(72)。
14. 一种用于控制和通信系统(30)的工程单元(34)，所述控制和通 信系统(30)包括多个自动化单元(32, 50, 52)，这些自动化单元被适配 用于处理在所述自动化单元(32， 50， 52)内功能计划(38， 42)中的信 号，并且按照相同等级与公共通信总线(36)相连，以便在所述自动化单 元(32， 50， 52)之间提供点对点通信，所述工程单元(34)被适配用于 被连接至所述通信总线(36)，并且，当至少一个发送自动化单元(50)想 要交换信号(40)至属于所述接收自动化单元(52)的功能计划(42)时，所述工程单元(34)被适配用于提供将由接收自动化单元(52)接收的这 些信号(40)的清单(48)。
15. 根据权利要求14所述的工程单元(34)，其中，将由所述接收自动 化单元(52)接收的这些信号(40)的清单(48)，包括用于明确识别所述 清单(48)的版本号。
16. —种控制和通信系统(30)中的自动化点对点通信方法，所述控制 和通信系统(30)包括多个自动化单元(32, 50, 52),这些自动化单元寻皮 适配用于处理在所述自动化单元(32， 50， 52)内功能计划(38， 42)中 的信号，且按照相同等级与公共通信总线(36)相连，以便在所述自动化单 元(32， 50， 52)之间提供点对点通信，所述方法包括以下步骤允许所 述至少一个自动化单元(50)按照与信号(40)在该自动化单元(50)内 将被交换的相同方式，将所述信号(40)交换至属于另一自动化单元(52) 的功能计划(42)。
17. —种控制和通信系统中的自动化点对点通信的方法，所述控制和通 信系统(30)包括多个自动化单元(32， 50， 52),这些自动化单元净皮适配 用于处理在所述自动化单元(32， 50， 52)内功能计划(38， 42)中的信 号，所述自动化单元被适配用于经由信号连接器(44)在所述自动化单元(32， 50， 52)内传送所述信号，并且所述自动化单元被按照相同等级与 公共通信总线(36)相连，以便在所述自动化单元(32, 50， 52)之间提 供点对点通信，所述方法包括以下步骤按照与所述信号连接器(44)相 同的方式表示叠加自动化单元(50, 52)的信号连接(46)。
18. 根据权利要求16或17所述的方法，包括以下步骤当至少一个 发送自动化单元(50)想要交换信号(40)至属于接收自动化单元(52) 的功能计划(42 )时，提供将由接收自动化单元(52 )接收的这些信号(40 ) 的清单(48)。
19. 根据权利要求18所述的方法，包括以下步骤在由所述接收自动 化单元(52)接收的这些信号(40)的清单(48)中提供版本号，用于所 述清单(48)的明确识别。
20. 根据权利要求18或19所述的方法，包括以下步骤在各自动化 单元(32, 50， 52)中保留所述清单(48)的两个连续版本。
21. 根据权利要求18至20中任一项所述的方法，包括以下步骤将所述清单(48)复制到所述接收自动化单元(52)的发送緩冲器(58)中。
22. 根据权利要求21所述的方法，包括以下步骤将所述清单(48) 从所述接收自动化单元(52)发送至所述发送自动化单元(50)。
23. 根据权利要求22所述的方法，包括以下步骤复制所述清单(48) 至所述发送自动化单元(50 )的接收緩冲器(62 )。
24. 根据权利要求23所述的方法，包括以下步骤根据所述清单(48) 从信号数据库(66)复制所有相关信号(40)至所述发送自动化单元(50) 的发送緩冲器(68)。
25. 根据权利要求24所述的方法，包括以下步骤将所述发送緩冲器 (68)的所有信号(40)发送至接收自动化单元(52)。
26. 根据权利要求23的方法，包括以下步骤将所有接收到的信号(40) 与所述接收自动化单元(52)的对应发送緩沖器(58)中的清单(48)进 行比较，并将所有正确的信号(40)复制至所述接收自动化单元(52)的 信号数据库(72 )。
全文摘要
一种控制和通信系统(14)，包括多个自动化单元(32，50，52)，这些自动化单元(32，50，52)被适配用于处理在自动化单元(32，50，52)内功能计划(38，42)中的信号，并且被按照相同等级与公共通信总线(36)相连，以便在自动化单元(32，50，52)之间提供点对点通信，所述控制和通信系统(14)还包括工程单元(34)，该工程单元(34)被连接至通信总线(36)，并且被适配用于提供允许至少一个自动化单元(50)交换信号(40)至属于另一自动化单元(52)的功能计划(42)的功能。
文档编号G05B19/042GK101410766SQ200780010542
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月23日 优先权日2006年3月30日
发明者乔切恩·津格拉夫, 安德烈亚斯·德雷宾格 申请人:西门子公司