CH632365A5 - Datenaustauschverfahren zwischen mehreren partnern. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenaustauschverfahren zwischen mehreren Partnern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Prozessor-Verbundbetriebe mit Datenaustausch über gemeinsame Datenschienen bekannt, bei denen die Frei- 55 gäbe von Zutrittswünschen zur Kommunikation von einer Zentrale aus gesteuert wird, wobei zeitraubende Abfrage- und Antwort-Telegramme ausgetauscht oder zusätzliche Signaladern benötigt werden, um die Nutzinformation zu vermitteln. Der Nachteil der zentral gesteuerten Kommunikationssysteme im 6o Hinblick darauf, dass sie bei Ausfall der Zentrale insgesamt ausfallen, wird bisweilen durch Einsatz von redundanten Zentralen bekämpft, doch sind die beim Ausfall der Zentrale erforderlichen Umschaltmechanismen problematisch, da die Umschal-tung selbst störanfällig ist und Nachrichten bei der Umschal- es tung verlorengehen können.

Ferner sind Prozessor-Verbundsysteme bekannt, bei denen die Teilnehmer durch ring- oder schleif enförmige Datenschienen verbunden sind und bei denen die für die Steuerung eines sequentiell ablaufenden Datenverkehrs notwendigen organisatorischen Funktionen dezentral, d. h. auf alle Teilnehmer gleich-mässig verteilt, angeordnet sind; jedoch erfüllen die bekannten Verfahren nicht die Bedingung, dass eine Nachricht von einem beliebigen Teilnehmer fehler- und verlustgesichert an wählbar viele andere Teilnehmer quasi gleichzeitig abgesetzt werden kann. Diese Bedingung muss aber in jenen Datensystemen erfüllt werden, in denen nicht nur die Erfassung von Daten dezentral erfolgen soll, sondern auch Auswertungen ein und derselben Nachricht bisweilen in mehreren Prozessoren gleichzeitig ablaufen sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Systeme zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, das die in Prozessor-Verbundsystemen gestellten hohen Anforderungen an die Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz der Systemfunktionen mit einem vorausberechenbaren stufenweisen Abbau dieser Eigenschaften bei Ausfall von Komponenten erfüllt.

Die Aufgabe wir din Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gemäss dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Datenaustauschverfahren ohne Haupt- oder Zentralprozessor auskommt und damit eine höhere Ausfallsicherheit aufweist. Es braucht keine Empfängeradresse zusammen mit der Nutznachricht übermittelt zu werden, da jede gesendete Nachricht allen Partnern übermittelt wird und diese Partner dann entscheiden, ob sie die Nachricht verwerten wollen oder nicht. Durch zyklische Zutrittsfreigaben können sich nichtaktive Partner wieder in den Datenaustausch einschalten.

Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein hohes Mass an Verfügbarkeit durch eine redundante Auslegung der Übertragung erreicht, derart, dass jene Einrichtungen bzw. Funktionen, die für die Gesamtfunktion von entscheidender Bedeutung sind, redundant ausgelegt werden, d. h, dass für die gleiche Funktion bzw. Aufgabe mehrere Prozessoren und/oder Datenübertragungsgeräte und Busankoppler mit zugehörigen zusätzlichen Datenschienen vorgesehen sind.

Soll eine Nutzinformation gesendet werden, so wartet der betreffende Partner zunächst bis er Zutritt zum Senden erhält. Sobald dieser gewonnen wird, beginnt der sendende Partner mit der gleichen Zutritts-Weitergabe-Prozedur wie im Ruhezustand und fügt die zu sendende Nutzinformation bei. Im Kopf der Nachricht ist ein Datenfeld reserviert, das die Art der Information bezeichnet, und am Ende enthält die Nachricht ein Prüfteil, das die Nachricht gegen Übertragungsfehler schützt.

Die Empfangseinrichtung jedes Partners enthält Selektionskriterien, durch die sie anhand der Informationsart und des Absenders der empfangenen Nachricht entscheiden kann, ob diese Nachricht ihrem zugehörigen Prozessor weiterzuleiten ist oder nicht.

Die Selektionskriterien der Empfangseinrichtung stehen unter Programmkontrolle der betreffenden Prozessoren und können beim Initialisieren oder auch während des Betriebes gesetzt werden. Im Zutritts-Weitergabe-Zyklus, der sich an die Nutz-Nachrichten-Sendung mit der Nutzinformation anschliesst, erwartet der sendende Partner Quittungen bzw. Quittier-Nachrichten, die einen fehlerfreien Empfang bestätigen, von allen anderen aktiven Partnern.

Jeder empfangende Partner, der eine Nachricht fehlerfrei empfangen hat, quittiert, wenn:

a) aufgrund der Selektionskriterien entschieden wurde, die Nutz-Nachricht nicht an den Empfangs-Prozessor bzw. den Prozessor des empfangenden Partners weiterzuleiten,

b) aufgrund der Selektionskriterien entschieden wurde, die Nutz-Nachricht an den Empfangs-Prozessor weiterzuleiten,

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und dieser aufnahmebereit war. rät die Anweisung «Selbstprüfung» vom Prozessor. Diese

Die Quittung wird durch ein spezielles Endezeichen im Anweisung bewirkt eine Überprüfung der Datenübertragungs-Zutritts-Weitergabe-Telegramm bzw. in der Quittier-Nachricht gerät-Funktionen. Die Prozedur wird, falls Fehler festgestellt gekennzeichnet. werden, mit entsprechenden Alarm-Meldungen abgeschlossen.

Ist eine der genannten Bedingungen nicht erfüllt, so wird 5 Die Behandlung der eventuellen Fehler liegt im Verantwor-keine Quittung gesendet, d. h., das Zutritts-Weitergabe-Tele- tungsbereich des Prozessors. Falls kein Fehler festgestellt wird, gramm wird durch ein normales Endezeichen abgeschlossen. kann, wie im folgenden beschrieben, die Initialisierung veran-Ausserdem setzt der die Quittier-Nachrichten einsammelnde lasst werden.

Partner, der zuletzt eine Nutz-Nachricht gesendet hat, in die- Bei abgeschalteter Speisung des Partners und ebenso nach sem Fall ein Fehlerkriterium. 'o Einschaltung der Speisung ist der Partner im Zustand «Über-

Enthält der Quittierzyklus die Quittungen sämtlicher Part- brückt», d. h. der Partner ist sowohl sendeseitig als auch emp-ner, so ist die Sendeprozedur abgeschlossen, und der sendende fangsseitig von der Datenschiene abgekoppelt und beeinflusst Partner gibt den Zutritt ab, und zwar auch dann, wenn eine wei- den übrigen Datenverkehr nicht.

tere Nutz-Nachricht auf die Übertragung wartet. Der Prozessor gibt die Anweisung zum «Anschluss» des

Die Fehlerstrategie ist dahingehend realisiert, dass bei Feh- is Datenübertragungsgerätes an die Datenschiene. Damit gibt len mindestens einer Quittung die Nutz-Nachrichtensendung das Datenübertragungsgerät zunächst den Empfangsweg frei, mit einem Wiederholungs-Kennzeichen wiederholt wird, das d. h. das Datenübertragungsgerät «hört» ab, ob ein Datenver-•die Wiederholung markiert. Die wiederholte Nutz-Nachricht kehr läuft. Ist dies der Fall, so wartet das Datenübertragungsge-wird nur von jenen Empfangseinrichtungen anderer aktiver rät, bis es einen auf sich gerichteten Adressenaufruf empfängt, Partner ausgewertet, die bei der vorangegangenen Nutz-Nach- 20 und wird daraufhin aktiv, indem es auch die Sendeseite akti-richtensendung einen Fehler registriert haben. Gelingt es der viert und die Zutrittsweitergabe veranlasst.

Sendeeinrichtung des eine Nutz-Nachricht wiederholt senden- Findet das Datenübertragungsgerät das System inaktiv vor, den Partners nach einer vorgegebenen Anzahl von Wiederho- so handelt es sich um eine Ersteinschaltung. Um in diesem Fall lungen nicht, alle Quittungen zu erhalten, so gibt sie den Alarm : den Initialisierungskonflikt auszuschliessen, der beim gleichzei-«Sendefehler» an ihren Prozessor ab und gibt den Zutritt wei- 25 tigen Einschalten von mehreren Partnern entstehen könnte, ter. Damit gibt die Sendeeinrichtung die Verantwortung für die wartet jeder Partner eine bestimmte Zeit, die von seiner Partweitere Behandlung des Fehlers, die applikationsabhängig ist, neradresse abhängt, und beginnt dann mit dem Bus-Zutritts-an ihren Prozessor ab. Zyklus.

Zur Konfigurationsüberwachung enthält das Datenübertra- Der Nachrichtenkopf, der den Bus-Zutritt steuert, muss in gungsgerät jedes Partners eine «Soll-Konfigurations-Tabelle», 30 demselben Mass gegen nicht erkennbare Übertragungsfehler in der die Adressen der Partner stehen, die beim System-End- geschützt werden wie der Nutzdatenblock, weil z. B. eine nicht ausbau vorhanden sind. In einer anderen Tabelle, der «Ist-Kon- erkannte Verfälschung der Absender-Adresse einer Nachricht figurations-Tabelle», wird dauernd registriert, welche Partner die gleichen schädlichen Folgen für die Prozess-Steuerung aktiv sind. haben kann wie eine nicht erkennbare Verfälschung von Nutz-

Weist die Ist-Konfiguration gegenüber der Soll-Konfigura- 35 daten. Doch kann die Übertragungsredundanz im Nachrichtention Lücken auf, so wird den nicht aktiven Partnern durch köpf wesentlich eingeschränkt und dadurch die Effizienz der periodische Abfragen die Möglichkeit geboten, aktiv zu wer- Kommunikation erhöht werden, wenn die Redundanz, die in den: pro Adressen-Lücke in der aufsteigenden Folge der Part- der Regelmässigkeit des zyklischen Bus-Zutritts-Ablaufes liegt, ner-Adressen (modulo n, n = Gesamtzahl der Partner gemäss ausgenützt wird: Die Empfangseinrichtung jedes Partners ist Sollkonfiguration) wird jedoch nur ein (vergeblicher) Aufruf an 40 so programmiert, dass sie nur dann den Zutritt annimmt, wenn inaktive Partner verwendet. Falls der gerufene Partner nicht 1) das Telegramm der Zutritts-Aufforderung keinen Fehler antwortet, ruft der sendende Partner sofort denjenigen näch- erkennen lässt sten Partner in der zyklischen Adressfolge auf, der gemäss Ist- 2) der Aufruf vom gleichen Absender stammt wie der vorKonfiguration aktiv ist. Fehlen mehrere Partner mit benachbar- hergehende Anruf (oder auch mehrere vorangehende Aufrufe), ten Adressen, so werden diese in aufeinanderfolgenden « Ferner nimmt die Empfangseinrichtung dann eine Nach-

Zutrittszyklen gerufen. rieht als fehlerfrei auf, wenn

Fällt ein Partner aus, so erkennt dies zuerst das Datenüber- 1) der Datenblock mit der Nutzinformation keinen Fehler tragungsgerät jenes Partners, der dem ausgefallenen Partner erkennen lässt,

den Bus-Zutritt übergeben will, da er trotz wiederholtem Auf- 2) die Zutrittsaufforderung im Telegrammkopf keinen Feh ruf nicht antwortet. 501er erkennen lässt,

Der rufende Partner revidiert daraufhin seine Ist-Konfigu- 3) die Absender-Adresse die gleiche ist, wie die Aufruf-rations-Tabelle, setzt den Alarm «Konfigurationsänderung» Adresse in der vorangehenden Zutritts-Aufforderung.

und ruft den nächsten Partner. Im nachfolgenden Zutritts- Die Verfügbarkeits-Anforderungen oder die geforderte

Zyklus erfährt jeder Partner durch Vergleich der früheren Ist- Übertragungsgeschwindigkeit können ergeben, dass mehrere Konfigurations-Tabelle mit der neuen Ist-Konfiguration den 55 Übertragungswege zur Verfügung stehen müssen.

Unterschied und gibt den Konfigurations-Änderungsalarm an In diesen Fällen werden die Übertragungseinrichtungen seinen Prozessor ab. Die weitere Behandlung dieses Fehlers ist pro Partner und die verbindenden Datenschienen mehrfach weitgehend applikationsabhängig und fällt in die Kompetenzen angelegt.

der Prozessoren, die die Konfigurations-Änderungs-Alarme In diesen Systemen können die Prozessoren Vorzugswege erhalten. In dem Extremfall, wenn ein Partner feststellt, dass er 60 für die Nachrichtenübertragungen vorschreiben. Beispiels-keinen anderen Partner hat, liegt der Verdacht nahe, dass das weise kann eine Applikation festlegen, dass dringende Kurzeigene Datenübertragungsgerät defekt ist; in diesem Fall gibt nachrichten auf einem Weg, weniger dringende Nachrichten der Prozessor dieses Partners die Anweisung zum Überbrük- oder längere Nachrichtenketten auf einem anderen Weg ken des Datenübertragungsgerätes dieses Partners. In diesem gesendet werden. Die Treiber-Programme, die diese Nachrich-Zustand ist das Datenübertragungsgerät von der Datenschiene 65 ten an die Übertragungsgeräte abgeben, berücksichtigen die sende- und empfangsseitig abgekoppelt, behindert damit aber Angaben der Applikations-Programme über Vorzugswege, nicht den übrigen Datenverkehr. solange die gewünschten Übertragungswege funktionieren.

Bei dieser Sachlage akzeptiert das Datenübertragungsge- Fällt ein Übertragungsweg aus, leitet das Treiber-Programm

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selbsttätig die Nachricht auf diejenigen Übertragungswege, die Partner PI repetiert die Nutz-Nachricht und kennzeichnet dies noch funktionieren. durch ein spezielles Zeichen R. Partner P3, der den Fehler bei

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 9 für den Fall einer der 1. Sendung erkannt hat, erwartet diese Wiederholung und maximalen Systemkapazität von 32 Partnern und mit spezifi- quittiert, falls die Répétition keinen Fehler enthält, diesmal im sehen Nutz-Nchrichten-Blocklängen-Festlegungen beispiels- 5 nachfolgenden Quittier-Zyklus. Partner P2, der die Nachricht weise näher erläutert. beim Senden fehlerfrei empfangen hat, leitet die repetierte

Fig. 1 zeigt eine Zutritts-Nachricht bzw. das Bus-Zutritts- Nutz-Nachricht nicht an seinen Prozessor weiter, quittiert sie Weitergabe-Telegramm, bestehend aus einem Telegramm- jedoch bei fehlerfreiem Empfang.

Kopf mit dem Start-Synchronisationszeichen ST, der Absen- Fig. 8 zeigt zwei Partner (1-5 und 6-10) mit zwei Prozesso der-Adresse A, der Zieladresse für die Zutrittsweitergabe B. io ren 1 und 6, die über für alle Prozessoren gemeinsame Daten-Auf den Kopf folgt das Endezeichen E. ST und E sind Zeichen schienen bzw. Busse I und II miteinander Daten austauschen zu beispielsweise je 6 bit, Absender-Adresse A und Zieladresse können. Jeder dieser Prozessoren 1 bzw. 6 ist über mindestens B sind (der Systemkapazität von 32 Partnern entsprechend) ein Datenübertragungsgerät 2 bzw. 7 mit einem Busankoppler durch z. B. je 5 bit ausgedrückt, jeweils ergänzt durch ein unge- 3 bzw. 8 verbunden, welche Busankoppler eine Datenübertra-rades Paritätsbit. 15 gung an eine gemeinsame Datenschiene I ermöglichen. Zur

Fig. 2 zeigt eine einzelne Nutz-Nachricht. Sie beginnt mit Erhöhung der Sicherheit der Nachrichtenübermittlung ist dem gleichen Telegrammkopf ST, A, B, der die Bus-Zutritts- jeder Prozessor 1 und 6 mit einem zusätzlichen, redundanten Weitergabe steuert. Daran schliesst sich ein Synchronisations- Datenübertragungsgerät 4 bzw. 9 und Busankoppler 5 bzw. 10 zeichen S und ein Datenfeld (1 byte), das die Informationsart an eine gemeinsame zweite Datenschiene II angeschlossen. Es («TYP») bezeichnet, an. Die folgenden 7 bytes stehen für frei 20 können auch mehrere gemeinsame Datenschienen vorgesehen wählbare Benützer-Daten bzw. Nutzinformation DT zur Verfü- sein.

gung. Das anschliessende Prüfbyte PR dient der Überwachung Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild von einem Datenübertra-der Nutz-Nachricht gegen Fehler. Abgeschlossen wird das gungsgerät 2 bzw. 4 bzw. 7 bzw. 9 gemäss Fig. 8, welches an Telegramm bzw. die Nutz-Nachricht durch das Endezeichen E. eine Datenschiene II eines Prozessors, z. B. 1 oder 6 in Fig. 8,

Fig. 3 zeigt ein Quittungs-Telegramm, das sich vom Bus- 25 und über einen Busankoppler 48, entsprechend den Busankopp-Zutritts-Weitergabe-Telegramm (Fig. 1) nur durch ein speziel- lern 3,5,8,10 in Fig. 8, an eine für alle Prozessoren gemeinsame les Endezeichen Q unterscheidet. Datenschiene 49 angeschlossen ist. Eine Adressenerkennungs-

Fig. 4 beschreibt den zeitlichen Ablauf eines Ruhezyklus einrichtung 14 kann über eine Adressleitung 12 und eine RZ, für den Fall, dass drei Partner PI, P2, P3 mit den Adressen Steuersignalleitung 13 Informationen von der Datenschiene 11 Al, A2 und A3 aktiv am Kommunikationssystem angeschlossen 30 erhalten und über diese Signalleitung 13 an die Datenschiene sind. Partner P1 sendet ein Telegramm bzw. eine Zutritts-Nach- 11 und über eine Leitung 28 an eine zentrale Steuerung 33 rieht indem er zuerst die eigene Absender-Adresse AI bekannt- abgeben. Über Datenleitungen 15 bis 19 können Daten von der gibt und mit B2 die Zieladresse für die Weitergabe des Bus- Datenschiene 11 an einen Sendespeicher 21, ein Statusregister Zutritts bzw. die Adresse desjenigen Partners kennzeichnet, 22 und einen Tabellenspeicher 23 übertragen werden, wobei der als nächster die Sendeerlaubnis erhält. Das Start-Synchro- 35 vom Statusregister 22, dem Tabellenspeicher 23 und einem nisationszeichen ST und das Endezeichen E bilden den Rahmen Empfangsspeicher 24 Daten an die Datenschiene 11 übertrag-des Telegramms. Sobald der Partner P2 das Telegramm emp- bar sind. Vom Sendespeicher 21 können Daten über eine Lei-fangen hat, übergibt dieser die Initiative zum Senden in der ent- tung 25, einen Parallel-Serie-Wandler 40, eine Leitung 41, einen sprechenden Weise weiter an Partner P3. Dem Partner P3 ist Sendeschalter 42, eine Leitung 43 und den Busankoppler 48 an von vorangehenden Zyklen her bekannt, dass die Partner mit 40 die gemeinsame Datenschiene 49 abgegeben werden. Über den Adressen 4 bis 32, die beim Endausbau vorhanden wären, diese Datenschiene 49 stehen die gesendeten Daten gleichzei-bisher nicht aktiv waren, da er seine Tabelle über die «Ist-Kon- tig allen aktiven Partnern zum Empfang zur Verfügung, figuration» ständig nachführt. Er gibt jedoch allen nicht aktiven Eine Sender-Steuerlogik 31 ist verantwortlich für das Abru-Teilnehmern mit den Adressen 4 bis 32 jederzeit die Möglich- fen der Informationen aus dem Sendespeicher 21, für die Paral-keit, aktiv zu werden, indem er bei jedem Zyklus RZ eine dieser 45 lel-Serie-Wandlung in den Parallel-Serie-Wandler 40 und die Adressen aufruft. Antwortet der gerufene Partner nicht, so Zufügung des Prüfzeichens PR der ausgesendeten Nachricht, wird der Zutritt sofort an den aus der Istkonfigurationstabelle Ausserdem ist die Sender-Steuerlogik zuständig für die Erzeu-bekannten Partner PI abgegeben: auf diese Art erhalten alle gung der Zutritts-Weitergabe-Telegramme und Quittungen, nicht aktiven Partner 4 bis 32 in aufeinanderfolgenden Zutritts- Von anderen Prozessoren empfangene Nachrichten gelan-Weitergabezyklen die Möglichkeit, sich aktiv in das Kommuni- 50 gen von der gemeinsamen Datenschiene 49 über den Busan-kationssystem einzuschalten. koppler 48, eine Leitung 46, einen Empfangsschalter 45, eine

Fig. 5 zeigt den zeitlichen Ablauf für 3 aktive Partner, wenn Leitung 47, einen Serie-Parallel-Wandler 37 in den Empfangs-die Partner PI und P2 jeweils einen Datenblock N1 bzw. N2 Speicher 24. Eine Empfänger-Steuerlogik 35 ist verantwortlich senden. Nach der Nutz-Nachrichten-Sendung von Partner PI für die Serie-Parallel-Wandlung im Serie-Parallel-Wandler 37 werden die Quittungen von den aktiven Partnern P2 und P3 55 und die Ablage der Information im Empfangsspeicher 24. eingesammelt, bevor Partner P2 seine Nutz-Nachricht senden Zusätzlich ist die Empfänger-Steuerlogik 35 zuständig für die kann, der seinerseits die Quittungen von den Partnern P3 und Überwachung des Prüfzeichens der ankommenden Nachricht, PI einsammelt. die Analyse von Übernahmekriterien, d. h. von Absender und

Fig. 6 zeigt den Fall der Übertragung einer Kette von Typ der gesendeten Nachricht, die Analyse des Zutritts-Weiter-

Datenblöcken vom Partner PI. Die Datenblöcke Nl, N2, N3 6o gabe-Telegramms und für die Nachführung der Liste der akti-bestehen im beschriebenen Beispiel alle aus 8 Nutzbytes und ven Partner.

einem Prüfbyte und sind voneinander durch ein Synchronisa- Sender- und Empfänger-Steuerlogik 31 bzw. 35, Statusregi-

tionszeichen S getrennt. Der letzte Datenblock wird durch das ster 22 und Tabellenspeicher 23 geben ihre Informationen an Endezeichen E abgeschlossen. die zentrale Steuerung 33, von der sie andererseits Steuerbe-

Fig. 7 zeigt den Fall einer gestörten Nachrichtenübertra- 65 fehle erhalten.

gung von Partner PI an den Partner P3 (Fehler F). In diesem Stellt der Prozessor fest, dass er keinen anderen Partner

Fall fehlt in dem an die Nachrichtensendung angeschlossenen hat, so werden die Leitungen 41 und 47 über die umgeschalte-Quittier-Zyklus die Quittung von Partner P3 (Fragezeichen). ten Sende- und Empfangsschalter 42 und 45 mit der Bypasslei-

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tung 44 verbunden. Bei Wiedereinschaltung auf Anweisung des Prozessors wird zunächst der Empfangsschalter 45 und danach der Sendeschalter 42 in die dargestellte Position gebracht. Der Zutritt zum Nachrichtenverkehr erfolgt für verschiedene Prozessoren nach vorgebbaren unterschiedlichen Wartezeiten.

Das Tabellenregister 23 weist Speicherplätze für Soll- und Ist-Konfigurationen der Partner, für Quittungen von empfangenen Nachrichten, für Übernahmekriterien, d. h. für Absender und Typ der Nachricht, für Wiederholungen bei aufgetretenen Fehlern und für die eigene Adresse auf.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass kein Haupt- oder Zentralprozessor erforderlich ist. Für zu übertragende Nach-5 richten wird keine Ziel- bzw. Empfängeradresse gebildet, da jede gesendete Nachricht stets an alle Prozessoren übermittelt wird. Die mit jeder Nachricht mitgesendete Zieladresse bestimmt lediglich den Partner, der als nächster Zutritt zum Senden erhalten soll.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (23)

1. 632365

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Datenaustauschverfahren zwischen mehreren Partnern (PI, P2, P3), wobei jeder Partner wenigstens einen Prozessor (1, 6) aufweist, der über Datenübertragungsgeräte (2-5,7-10) an mindestens eine, allen Partnern gemeinsame Datenschienen (I, 5 II, 49) angeschlossen ist, bei welchem Verfahren jêder "Partner gleichberechtigten Zutritt zur Datenschiene für einen Datenaustausch hat, dadurch gekennzeichnet, dass a) im Ruhezustand, d. h, wenn keine Nutzinformation zu übertragen ist, auf der gemeinsamen Datenschiene ein zykli- 10 scher Umlauf der Zutrittsfreigaben von Partner zu Partner erfolgt, indem ein Partner, der den Zutritt zum Senden einer Nachricht gewonnen hat, durch ein Zutritts-Telegramm den Zutritt an den nächsten Partner weitergibt, wobei dieses Zutritts-Telegramm folgende Informationen enthält: 15

   - Absender-Adresse (AI, A2, A3),

   - Zieladresse (Bl, B2, B3), d. h., Adresse des Partners, der als nächster Zutritt erhalten soll,

   b) bei Übertragung einer Nutzinformation von einem Partner an andere Partner dies mit einer Nutz-Nachricht erfolgt, 20 die folgende Informationen enthält:

   - Absender-Adresse (A 1, A2, A3),

   - Zieladresse (B1,B2,B3),

   - Art der Nachricht bzw. Datentyp (TYP)

   - Datenfeld (DT, PR;N1,;N2;N3) zur Aufnahme von Nut- 25 zinformation, wobei die Datenfelder in Form von Blöcken konstanter Länge bzw. einem ganzzahligen Vielfachen dieser konstanten Länge ausgelegt sind,

   c) jede Nachricht vom sendenden Partner fehlergesichert an alle übrigen Partner übertragen wird, wobei alle empfangen- 30 den Partner den fehlerfreien und fehlerhaften Empfang der Nutz-Nachrichten bestätigen und entscheiden, welche Nachrichten für sie bestimmt sind,

   d) die im regelmässigen zyklischen Zutritt liegende Redundanz wird als Mittel gegen Übertragungsfehler im Zutritts- 35 Telegramm ausgenutzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Bestätigung eines fehlerfreien und fehlerhaften Empfangs einer Nutznachricht durch eine Quittier-Nachricht erfolgt, die folgende Informationen aufweist: 40

   - Absender-Adresse (A 1, A2, A3)

   - Zieladresse (B1,B2,B3)

   - Fehlererkennungszeichen (Q, E), d. h., Quittierzeichen (Q) bei fehlerfreiem Empfang bzw. Datenaustausch, andernfalls ein einen Fehler kennzeichnendes Endezeichen (E). 45
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Partner, nachdem er eine Nutznachricht gesendet hat. den Zutritt zum Senden an einen anderen Partner abgibt, selbst wenn er weitere Nutznachrichten sendebereit hat. 50
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Datenblock ein Prüffeld (PR) zugehörig ist.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Nachricht mit einem Start-Synchro- 55 nisationszeichen (ST) beginnt.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung redundant ausgelegt ist.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Partner Empfangseinrichtungen mit 60 Selektionskriterien aufweisen, durch die sie anhand der Absenderadresse und des Datentyps einer Nutz-Nachricht entscheiden können, welche Informationsarten von welchen Absendern (A) zur Weiterleitung an ihre Prozessoren (1,6) auszuwählen sind. 65
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Selektionskriterien der Empfangseinrichtungen unter Programmkontrolle der betreffenden Prozessoren stehen und beim Initialisieren oder auch während des Betriebes gesetzt werden können.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder empfangende Partner, der eine Nutz-Nachricht fehlerfrei erhalten hat, in den Fällen mit einem Quittierzeichen (Q) quittiert, wenn er a) aufgrund der Selektionskriterien entschieden hat, die Nachricht nicht an seinen Prozessor weiterzuleiten, oder b) aufgrund der Selektionskriterien entschieden hat, die Nachricht an seinen Prozessor weiterzuleiten und dieser aufnahmebereit war.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Quittier-Nachricht durch das Endezeichen (E) abgeschlossen wird, wenn aufgrund von Selektionskriterien entschieden wurde, die Nachricht weiterzuleiten und der Prozessor nicht aufnahmebereit war, und dass ausserdem der empfangende Partner in diesem Fall ein Fehlerkriterium setzt.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen der Quittierzeichen (Q) sämtlicher Partner im Quittierzyklus die Sendeprozedur abgeschlossen ist und der Partner, der eine Nachricht gesendet hat, den Zutritt zum Senden abgibt, und zwar auch dann, wenn eine weitere Nachricht auf Übertragung wartet.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fehlen mindestens eines Quittierzeichens (Q) die Nutz-Nachrichtensendung mit einem Wiederholungs-Kennzeichen (R) wiederholt wird, das die Wiederholung markiert, und dass die wiederholte Nutz-Nachricht (N1) nur von jenen Partnern ausgewertet wird, die bei der vorangegangenen Nutz-Nach-richtensendung einen Fehler (F) registriert haben.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der sendende Partner bei nicht gelungenem Erhalt aller Quittierzeichen (Q) nach einer vorgegebenen Anzahl von Wiederholungen den Alarm «Sendefehler» an seinen Prozessor abgibt und den Zutritt zum Senden weitergibt.
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Partner zur Konfigurationsüberwachung über eine «Soll-Konfigurations-Tabelle», verfügt, in der die Adressen der Partner stehen, die beim System-Endausbau vorhanden sind, und dass in einer anderen Tabelle, der «Ist-Konfigurations-Tabelle», dauernd registriert wird, welche Partner aktiv sind.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten von Lücken der Ist-Konfiguration gegenüber der Soll-Konfiguration den nicht aktiven Partnern durch periodische Abfragen bzw. Zutrittsangebote die Möglichkeit geboten wird, aktiv zu werden.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass pro Adressen-Lücke in der aufsteigenden Folge von Partner-Adressen nur ein vergeblicher Aufruf verwendet wird.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichtantworten des gerufenen Partners der rufende Partner (P3) sofort denjenigen nächsten Partner (PI) in der zyklischen Adressfolge aufruft, der gemäss Ist-Konfiguration aktiv ist, und dass bei Fehlen mehrerer Partner mit benachbarten Adressen (Bj, Bi+1) diese in aufeinanderfolgenden Zutrittszyklen gerufen werden.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausfall eines Partners durch das Datenübertragungsgerät (2,7; 4,9) jenen Partner erkannt hat, der dem ausgefallenen Partner den Bus-Zutritt übergeben will, und zwar dadurch, dass der gerufene Partner trotz wiederholtem Aufruf nicht antwortet, woraufhin der rufende Partner seine Ist-Konfigurationstabelle revidiert, den Alarm «Konfigurationsänderung» setzt und den nächsten aktiven Partner ruft.
19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Partner, der bei Erhalt der Zutrittsfreigabe feststellt, dass sich die Ist-Konfiguration seit dem letz

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    ten Zutritt geändert hat, den Alarm «Konfigurationsänderung» setzt.
20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Extremfall, wenn ein den Konfigura-tions-Änderungs-Alarm erhaltender Partner feststellt, dass er 5 keinen anderen Partner hat, dieser Partner die Anweisung zum Überbrücken seines Datenübertragungsgerätes (2,7 ; 4,9) gibt,

    in welchem Zustand dieses Datenübertragungsgerät sende- und empfangsseitig von der Datenschiene abgekoppelt ist, damit aber nicht den übrigen Datenverkehr behindert, und dass die- i o ses Datenübertragungsgerät in diesem Zustand vom Prozessor (1,6) dieses Partners die Anweisung «Selbstprüfung» akzeptiert, welche Anweisung eine Überprüfung der Datenübertra-gungsgerät-Funktionen bewirkt.
21. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch 15 gekennzeichnet, dass ein Partner bei abgeschalteter Speisung und ebenso kurz nach Einschaltung der Speisung im Zustand «überbrückt» ist, dass sein Datenübertragungsgerät (2,7; 4,9) auf Anweisung des zugehörigen Prozessors (1,6) zunächst den Empfangsweg (45-47) freigibt, d. h. feststellt, ob ein Datenver- 20 kehr läuft, und dass bei Feststellung eines Datenverkehrs dieses Datenübertragungsgerät wartet, bis es einen auf sich gerichteten Adressenaufruf empfängt, und daraufhin aktiv wird, indem es auch den Sendeweg (41-43) aktiviert bzw. freigibt und die Zutrittsweitergabe veranlasst. 25
22. 22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer durch das Datenübertragungsgerät (2,7 ; 4, 9) festgestellten Inaktivität der Teilnahme am Datenaustausch, in welchem Fall es sich um eine Ersteinschaltung handelt, jeder Partner eine bestimmte, von seiner Partneradresse abhängende 30 Zeit wartet und dann mit dem Bus-Zutritts-Zyklus beginnt.
23. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinrichtung jedes Partners so programmiert ist, dass sie nur dann den Zutritt zum Senden annimmt bzw. akzeptiert, wenn 35

    a) das Telegramm der Zutritts-Aufforderung keinen Fehler erkennen lässt,

    b) der Aufruf vom gleichen Absender stammt wie der vorhergehende Aufruf oder die vorhergehenden Aufrufe und dass sie eine Nachricht dann als fehlerfrei annimmt, wenn 40

    a) der Datenblock keinen Fehler erkennen lässt,

    b) die Zutrittsaufforderung in der Zutritts-Nachricht keinen Fehler erkennen lässt,

    c) die Absender-Adresse die gleiche ist wie in der vorangehenden Zutritts-Aufforderung. 45

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