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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folgeregeleinheit, die aufgebaut wird durch eine als Controller bezeichnete Regelvorrichtung und eine Vielzahl gesteuerter Einrichtungen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Folgeregeleinheit, die Identifikationscodes (Einrichtungsnummern) für eine Vielzahl von gesteuerten Einrichtungen zum Zeitpunkt der Initialisierung festlegt.
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In automatisierten Produktionsanlagen in einer Fabrik, wird häufig eine Folgeregeleinheit, die Einrichtungen steuert, durch einen Controller bzw. eine Regelvorrichtung und eine Vielzahl von gesteuerten Einrichtungen aufgebaut, hierdurch ein verteiltes Steuersystem einrichtend. In diesem Fall sind häufig Dutzende von Bussen an die gesteuerten Einrichtungen angeschlossen.
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In dem verteilten Steuersystem müssen zum Verbinden zwischen den Einrichtungen den jeweiligen Einrichtungen Identifikationscodes (Einrichtungsnummern) zugewiesen werden. Konventionell ist ein Identifikationscodeeinsteller in jeder Einrichtung vorgesehen und jeder Identifikationscodeeinsteller wird manuell betätigt zum Einstellen eines Identifikationscodes für jede Einrichtung. Jedoch sieht sich dieses manuelle Einstellverfahren einem hohen Risiko von durch einen Betätigungsfehler bedingt fehlerhaftem Einstellen gegenüber.
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Gemäß
JP 64-68862 A legt ein elektronisches Vermittlungs- bzw. Austauschsystem automatisch Einrichtungsnummern für eine Vielzahl von Einrichtungen fest, die das elektronische Austauschsystem bilden.
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Gemäß der darin beschriebenen Erfindung sind eine Referenzeinrichtung und eine Vielzahl von Einrichtungen in Serie unter Verwendung zweier Datenleitungen jeweils miteinander verbunden. Die Referenzeinrichtung sendet Basissignale A und B mit einer vorbestimmten Verzögerungsdifferenz über die beiden Datenleitungen an eine erste Einrichtung. Die erste Einrichtung erfasst die Verzögerungsdifferenz zwischen den Basissignalen A und B und legt eine Einrichtungsnummer der eigenen Einrichtung (der ersten Einrichtung; vom englischsprachigen Ausdruck ”self device”) basierend auf der erfassten Verzögerungsdifferenz fest. Gleichzeitig gibt die erste Einrichtung eine vorbestimmte Verzögerungsdifferenz zu den empfangenen Basissignalen A und B und sendet die Basissignale A und B mit der weiteren Verzögerungsdifferenz an eine zweite Einrichtung über zwei Datenleitungen. Die zweite Einrichtung erfasst die Verzögerungsdifferenz zwischen den empfangenen Basissignalen A und B mit der weiteren Verzögerungsdifferenz und legt eine Einrichtungsnummer der eigenen Einrichtung (der zweiten Einrichtung) basierend auf der erfassten Verzögerungsdifferenz fest. Gleichzeitig gibt die zweite Einrichtung ferner eine vorbestimmte Verzögerungsdifferenz zu den empfangenen Basissignalen A und B und sendet die Basissignale A und B mit der wiederum weiteren Verzögerungsdifferenz an eine dritte Einrichtung über zwei Datenleitungen. Die dritte Einrichtung, eine vierte Einrichtung und nachfolgende Einrichtungen führen jeweils ähnliche Verarbeitung aus.
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Beispielsweise wird ”1” festgelegt für die Referenzeinrichtung als eine Einrichtungsnummer der Referenzeinrichtung und eine Verzögerungsdifferenz von zwei Takten wird bestimmt, um dem numerischen Wert ”1” zu entsprechen. Angenommen, dass eine Verzögerungsdifferenz zwischen den von einer Referenzeinrichtung 1 gesendeten Basissignalen A und B vier Takte ist, empfängt die erste Einrichtung die Basissignale A und B und legt ”2” als eine Einrichtungsnummer der eigenen Einrichtung fest. Gleichzeitig gibt die erste Einrichtung eine weitere Verzögerungsdifferenz zu den Basissignalen A und B und sendet die Basissignale A und B mit einer Verzögerungsdifferenz von sechs Takten zu der zweiten Einrichtung. Die zweite Einrichtung empfängt die Basissignale A und B mit der Verzögerungsdifferenz von sechs Takten und legt ”3” eine eigene Einrichtungsnummer, also als eine Einrichtungsnummer der eigenen Einrichtung fest. Gleichzeitig gibt die zweite Einrichtung eine weitere Verzögerungsdifferenz zu den Basissignalen A und B und sendet die Basissignale A und B mit einer Verzögerungsdifferenz von acht Takten zu der dritten Einrichtung. Nachfolgende Einrichtungen führen eine ähnliche Operation aus.
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Gemäß der oben erwähnten konventionellen Technik muss jedoch jede Einrichtung die beiden Basissignale A und B jeweils empfangen und ausgeben. Demnach benötigt jede Einrichtung insgesamt vier Kontakte für zwei Eingänge und zwei Ausgänge für die Ausbreitung der Basissignale A und B. Da jede Einrichtung viele Kontakte hat, sind viele Stifte für die Verbinder erforderlich. Nicht wie bei der Elektronikaustauscheinrichtung, konfiguriert die Folgeregelung ein System durch Verbinden kleinmaßstäblicher Einrichtungen mit einigen Dutzenden von Bussen. Wenn demnach die oben erwähnte konventionelle Technik verwendet wird, steigt das Kostenverhältnis für die Anschlüsse an. Ein durch viele Anschlüsse bedingtes Ansteigen der Kosten erhöht wesentlich die Gesamtkosten des Systems. Da die konventionelle Technik die beiden Basissignale A und B mit einer Verzögerungsdifferenz benötigt, benötigt jede Einrichtung zwei Systeme von Signalsendeeinheiten, welche die Kosten erhöhen.
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Gemäß der konventionellen Technik, wenn die Basissignale mit Verzögerungsdifferenz durch Rauschen in der Umgebung vieler Störungen, wie zum Beispiel Rauschen, beeinträchtigt werden, stellen die Basissignale falsche Identifikationscodes bereit. Demnach erfordern diese Signale eine separate Rauschentfernfunktion. Mit anderen Worten, wenn ein Fehler im Identifikationscode auftritt, wird die Kommunikation selbst unmöglich. Demnach ist eine Fehlererfassungsfunktion mit mindestens derselben Ebene, wie der einer Fehlererfassungsfunktion für Datensenden, erforderlich für das Senden der Basissignale. Das Versehen mit einem Fehlerdetektor gleichwertig zu dem für das Datensenden, wie er durch einen zyklischen Code repräsentiert wird, als Rauschgegenmaßnahme für das Senden der Basissignale, erhöht die Kosten.
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Der Fehlerdetektor für die Basissignale kann weggelassen werden, wenn der Fehlerdetektor mit einem Datensender geteilt wird. Wenn jedoch gesteuerte Einrichtungen zu der Folgeregeleinheit hinzugefügt werden, ist es erforderlich, nach dem Abschluss eines Datensendens Identifikationscodes bereitzustellen, oder durch Unterbrechen einer Datensendung Identifikationscodes bereitzustellen. Demnach kann eine Identifikationscode vorsehende Verarbeitung nicht während einer Datensendung ausgeführt werden.
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Aus
DE 197 56 564 A1 ist ein Nachrichtennetz mit automatischer Knotenkonfiguration bekannt, bei dem sämtliche Slaveknoten identisch ausgebildet sein können. Die Überwachung der für die Konfiguration erforderlichen Zeiträume erfolgt durch den Masterknoten, an den die Slaveknoten eine Nachricht übermitteln, wenn die Konfiguration erfolgt ist.
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Aus
WO 99/14643 A1 ist ein Steuerungssystem für Maschinen bekannt, das eine Steuerungseinrichtung und zu steuernde Geräte aufweist, die über Geräteadressen oder gruppenweise ansprechbar sind. Die Steuereinheit und die Geräte sind über einen Bus verbunden, über den auch die Festlegung der Geräteadressen der Steuereinrichtung erfolgt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine preiswerte Folgeregelungseinheit bereitzustellen, die einen durch den Einfluss von Rauschen bedingt falschen Identifikationscode verhindert.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Folgeregeleinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung meldet eine erste Sendeeinheit eines Controllers simultan an jede gesteuerte Einrichtung, dass der Betrieb des Bereitstellens eines Identifikationscodes gestartet worden ist unter Verwendung eines ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals. Eine zweite Sendeeinheit des Controllers meldet ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal nur an eine an den Controller angrenzende gesteuerte Einrichtung. Nachdem eine Identifikationscode-Bereitstellungssignalerfassungseinheit der gesteuerten Einrichtung die ersten und zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignale erfasst, stellt eine Identifikationscode-Bereitstellungseinheit der gesteuerten Einrichtung einen Identifikationscode zu der eigenen Einrichtung basierend auf einem Kopf-Identifikationscode bereit, der in der eigenen Einrichtung vorgesehen ist. Eine dritte Sendeeinheit der gesteuerten Einrichtung meldet sequenziell das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal und ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an die gesteuerten Einrichtungen nachgeordneterer Stufen.
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1 ist ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer Folgeregelung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein Schaltungsdiagramm eines detaillierten Aufbaus einer in 1 gezeigten gesteuerten Einrichtung;
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3 ist ein Beispiel eines Ablaufdiagramms, dass die Folgeregeleinrichtung zwei Identifikationscodes bereitstellt für eine zu dem Controller angrenzende gesteuerte Einrichtung; und
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4 ist ein Beispiel eines Zeitdiagramms, dass die Folgeregeleinrichtung einen Identifikationscode bereitstellt für eine gesteuerte Einrichtung angrenzend an eine gesteuerte Einrichtung.
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Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 4 erläutert. 1 ist ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer Folgeregeleinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Folgeregeleinheit umfasst eine als Controller bezeichnete Regelvorrichtung 10 und n (wobei n eine natürliche Zahl ist) gesteuerte Einrichtungen 21 bis 2n. Die gesteuerte Einrichtung 21 ist eine erste gesteuerte Einrichtung von dem Controller 10, die gesteuerte Einrichtung 22 ist eine zweite gesteuerte Einrichtung von dem Controller 10 usw. und die gesteuerte Einrichtung 2n ist eine n-te gesteuerte Einrichtung von dem Controller 10.
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Der Controller 10 sendet ein erstes Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal zu den gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n, um diesen gesteuerten Einrichtungen einen Start des Bereitstellens eines Identifikationscodes über eine Datenübertragungs-Kommunikationsstrecke zu melden. Der Controller 10 gibt auch ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal aus, zum Melden eines Starts des Bereitstellens eines individuellen Identifikationscodes und ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal zum Melden eines Endes des Bereitstellens des Identifikationscodes an die erste gesteuerte Einrichtung 21, die an die eigene Einrichtung angrenzt, über eine Übertragungsstrecke, die sich von der Datenübertragungs-Kommunikationsstrecke unterscheidet. Der Controller 10 schließt einen Zeitabstimmungs- bzw. Timing-Generator 120 ein, einen Sender 100 (eine erste Sendeeinheit gemäß den Patentansprüchen), einen Takt 110 (eine Takteinheit gemäß den Patentansprüchen), und eine Verzögerungseinheit 130 (eine zweite Sendeeinheit gemäß den Patentansprüchen).
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Der Timing-Generator 120 erzeugt Identifikationscode-Bereitstellungssignale (ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal und ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal) zum Steuern einer Zeitabstimmung der Bereitstellens von Identifikationscodes jeweils für die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n. Der Timing-Generator 120 gibt ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an den Sender 100, den Takt 110 und die Verzögerungseinheit 130 über eine Übertragungsstrecke 121. Der Timing-Generator 120 empfängt auch ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Ende-Signal zum Angeben des Ablaufs der Identifikationscode-Bereitstellungszeit von der Uhr 110 über eine Übertragungsstrecke 111 und gibt das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an die Verzögerungseinheit 130 über die Übertragungsstrecke 121 ab.
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Der Sender 100 empfängt das Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal von dem Timing-Generator 120 über die Übertragungsstrecke 121 und sendet das Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n über eine Kommunikationsstrecke 101. Speziell wird ein Sendesystem im voraus derart bestimmt, dass eine Verzögerung in der Datenübertragung zwischen Einheiten innerhalb einer Fehlerspanne festgelegt wird, und eine Modulation und Demodulation werden regelmäßig mit einer konstanten Zeitabstimmung ausgeführt. Der Sender 100 erzeugt einen Rahmen mit einem Code, der jeden Empfänger 200 der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n in die Lage versetzt, den Rahmen als einen gewissen inhärenten Rahmen zu erkennen, und sendet ein erstes Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal als Teil der zu sendenden Daten.
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Zum Zeitpunkt des Sendens des ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals als Teil der Daten, stimmt der Sender 100 einen Zeitzusammenhang zwischen dem ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal und einem zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal ab, das an die angrenzende gesteuerte Einrichtung 21 ausgegeben wird. Speziell, um ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerte Einrichtung 21 zu geben vor dem Timing (Zeitabstimmung) des Erhaltens des ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals von einem Teil von durch die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n empfangener Daten, gibt der Sender 100 das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die Kommunikationsstrecke 101 einschließenden Daten zum Verzögern dieser Ausgangsgröße um eine vorbestimmte Zeit von der Ausgabezeit der zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal-Ausgangsgröße durch die Verzögerungseinheit 130.
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Die Verzögerungseinheit 130 stimmt die Zeitabstimmung bzw. das Timing der Identifikationscode-Bereitstellungssignal-Eingangsgröße über die Übertragungsstrecke 121 ab. Speziell, um ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerte Einrichtung 21 auszugeben nach dem Timing des Erhaltens eines ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals von einem Teil von durch die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n empfangenen Daten, verzögert die Verzögerungseinheit 130 das Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal um eine vorbestimmte Zeit. Die Verzögerungseinheit 130 stimmt die Zeitabstimmung des über die Übertragungsstrecke 121 eingegebenen Identifikationscode-Bereitstellungssignal ab. Speziell verzögert die Verzögerungseinheit 130 das Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal um eine vorbestimmte Zeit, um ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerte Einrichtung 21 auszugeben nach der Zeitabstimmung des Erhaltens eines ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals von einem Teil von durch die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n empfangenen Daten. Die Verzögerungseinheit 130 gibt dann das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal, das das um die vorbestimmte Zeit verzögerte Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal ist, an die gesteuerte Einrichtung 21 aus. Um ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerte Einrichtung 21 auszugeben nach dem Timing (Zeitabstimmung) des Erhaltens eines ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals von einem Teil von durch die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n empfangenen Daten, und wenn ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal eingegeben wird, gibt die Verzögerungseinheit 130 das eingegebene Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal und das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal direkt an die gesteuerte Einrichtung 21. Mit anderen Worten, die Verzögerungseinheit 130 stimmt gemeinsam mit dem Sender 100 die Zeitabstimmung bzw. das Timing des Ausgebens des ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals an die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n ab und stimmt die Zeitabstimmung bzw. das Timing des Ausgebens des zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals an die gesteuerte Einrichtung 21 ab. Das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal, das an die gesteuerte Einrichtung 21 ausgegeben wird, wird in einen Pegeldetektor 240 über einen Identifikationscode-Bereitstellungs-Timingeingang 243 der gesteuerten Einrichtung 21 eingegeben.
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Die Uhr (Zeitmesser) 110 misst die Zeit, die erforderlich ist zum Bereitstellen eines Identifikationscodes zu den gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n. Speziell, wenn ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal in die Uhr 110 von dem Timing-Generator 120 über die Übertragungsstrecke 121 eingegeben wird, startet die Uhr 110 das Messen der Zeit. Nach Ablauf einer Zeit, die erforderlich ist zum Bereitstellen eines Identifikationscodes für die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n, gibt die Uhr 110 ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an den Timing-Generator 120 aus, um das Ablaufen der Identifikationscode-Bereitstellungszeit über die Übertragungsstrecke 111 zu melden.
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Jede der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n empfängt ein erstes Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal und ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal für die Einrichtung selbst, und stellt den Identifikationscode für die eigene Einrichtung bereit. Wenn jede der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal für die eigene Einrichtung empfängt, verzögert die gesteuerte Einrichtung das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal um die Zeit entsprechend der Anzahl an Identifikationscodes zu der eigenen Einrichtung, und gibt dann das verzögerte zweite Identifikationscode-Bereitstellungssignal an eine gesteuerte Einrichtung aus, die angrenzend auf einer Seite verbunden ist, die weiter entfernt ist von dem Controller 10 als von der eigenen Einrichtung (nachstehend als ”gesteuerte Einrichtung einer späteren Stufe” bezeichnet). Wenn jede der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal empfängt, gibt die gesteuerte Einrichtung das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an die gesteuerte Einrichtung der späteren Stufe aus. Mit anderen Worten, jede der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n stellt den Identifikationscode der eigenen Einrichtung bereit und sendet sequentiell das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal und das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an die gesteuerte Einrichtung der späteren Stufe.
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Die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n haben jeweils dieselben Funktionen. Ein detaillierter Aufbau wird unter Betrachten der gesteuerten Einrichtung 21 als Beispiel erläutert. Die gesteuerte Einrichtung 21 umfasst einen Empfänger 200 (eine Identifikationscode-Bereitstellungs-Erfassungseinheit gemäß den Ansprüchen), eine Uhr 210, eine Verzögerungseinheit 230 (eine dritte Sendeeinheit gemäß den Ansprüchen), einen Pegeldetektor 240 (eine Identifikationscode-Bereitstellungs-Zeitabstimmungs-Einfügeereignis in den Ansprüchen), und einen Identifikationsbereitsteller bzw. ID-Bereitsteller 250 (eine Identifikationscode-Bereitstellungseinheit in den Ansprüchen).
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Der Empfänger 200 empfängt von dem Empfänger 100 des Controllers 10 über die Kommunikationsstrecke 101 übertragene Daten und erhält ein erstes Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal. Speziell empfängt der Empfänger 200 einen inhärenten Rahmen und einen Rahmen mit einem erkennbaren Code, der von dem Sender 100 des Controllers 10 gesendet worden ist, hierdurch das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal erhaltend. Der Empfänger 200 gibt ein Start-Zeitabstimmung-Erhalten-Signal, das angibt, dass das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal erhalten worden ist, an die Uhr 210 und den Pegeldetektor 240 über eine Übertragungsstrecke 201 aus.
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Wenn das Start-Zeitabstimmung-Erhalten-Signal über die Übertragungsstrecke 201 eingegeben worden ist, initialisiert die Uhr 210 einen Zählwert und startet das Hochzählen von Null. Die Uhr 210 gibt einen nach der Eingabe des Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals gezählten Zählwert 211 an den ID-Bereitsteller 250 aus. Ein oberer Grenzwert des Hochzählens durch die Uhr 210 ist gleich einem Wert des Identifikationscodes, der von dem Folgeregler bereitgestellt wird. Wenn ein Zählwert den oberen Grenzwert übersteigt, gibt die Uhr 110 eine Überlauf-Information aus, die den Überlauf des Pegeldetektors 240 anzeigt.
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Die Uhr 210 gibt ein Hochzähl-Intervall als ein Hochzähl-Timing 212 an den Pegeldetektor 240 und die Verzögerungseinheit 230 aus. Das Hochzähl-Intervall wird auf einen Wert gleich oder größer als einer Datenübertragungs-Fehlererfassungsbreite festgelegt. Zum Erfassen eines Datenübertragungsfehlers wird üblicherweise eine Codiertechnik gemäß einem zyklischen Code oder ähnliches verwendet. In der Fehlererfassung gemäß einem zyklischen Code gibt es einen Maximalwert, bis zu dem kontinuierliche Fehler für jedes Codiersystem erfasst werden können. Bitfehler, die um einen gewissen Wert oder länger fortgesetzt werden, können nicht erfasst werden. Eine Maximalzeit, während der Fehler erfasst werden können, wird durch Multiplizieren einer Zeit erhalten, die erforderlich ist zum Übertragen eines Bit mit einer Maximalzahl von Bits, bei der kontinuierliche Fehler erfasst werden können. Die Maximalzeit, während der Fehler erfasst werden können, wird als eine Fehlererfassungsbreite festgelegt. Das Hochzähl-Timing 212 wird zum Unterbrechen des Bereitstellens eines Identifikationscodes verwendet, wenn ein Datenfehler innerhalb einer zum Erfassen von Datenübertragungsfehlern durch ein einfaches Verfahren garantierten Zeit auftritt, wenn der Controller 10 der Folgeregelung gemäß der vorliegenden Erfindung Identifikationscodes für die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n bereitstellt.
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Der Pegeldetektor erzeugt ein Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 und ein Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 von dem Start-Zeitabstimmung-Erhalten-Signal, das über die Übertragungsstrecke 201 eingegeben worden ist, und dem zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal und dem Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal von dem Identifikationscode-Bereitstellungs-Timingeingang 243 der eigenen Einrichtung. Das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 wird zum Melden eines Endes des Bereitstellens des Identifikationscodes verwendet. Das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 wird zum Melden eines Timings bzw. einer Zeitabstimmung des Bestimmens der Anzahl an Kopf-Identifikationscodes (Header-Identifikationscodes) des der eigenen Einrichtung bereitzustellenden Identifikationscodes verwendet. Der Pegeldetektor 240 gibt das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 an die Verzögerungseinheit 230 und gibt das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 sowohl an den ID-Bereitsteller 250 als auch die Verzögerungseinheit 230.
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Wenn der Pegeldetektor 240 eine durch Rauschen bedingte Pegeländerung während einer Dauer von dem Empfang des Start-Timing-Erhalten-Signals und des zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals der eigenen Einrichtung bis zum Empfang des Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignals erfasst, oder wenn der Pegeldetektor 240 Überlaufinformation von der Uhr 110 erhält, meldet der Pegeldetektor 240 ein Ende (Unterbrechung) des Bereitstellens des Identifikationscodes zu dem Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 an die Verzögerungseinheit 230.
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Die Verzögerungseinheit 230 gibt das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 aus, das entsprechend dem Wert des Identifikationscodes verzögert wird, der der eigenen Einrichtung in der Einheit des Aufwärts-Timings 212 bereitzustellen ist, an einen Identifikationscode-Bereitstellungstiming-Ausgang 231. Das verzögerte Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 wird sowohl an die gesteuerte Einrichtung der späteren, d. H. der nachgeordneten Stufe als auch den ID-Bereitsteller 250 übertragen (das an die gesteuerte Einrichtung der späteren Stufe zu übertragende Signal wird das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal für die gesteuerte Einrichtung der späteren Stufe). Wenn das Ende des Bereitstellens von Identifikationscode bei dem Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 von dem Pegeldetektor 240 gemeldet wird, unterbricht die Verzögerungseinheit 230 unmittelbar die Verzögerungsverarbeitung des Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timings 242 und gibt unmittelbar das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an den Identifikationscode-Bereitstellungstiming-Ausgang 231 aus.
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Der ID-Bereitsteller 250 speichert den Zählwert 211 bei dem Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 zwischen (latcht den Zählwert 211) und schließt das Bereitstellen des Identifikationscodes bei dem Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 ab.
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2 ist ein Beispiel eines Schaltungsdiagramms eines detaillierten Aufbaus der in 1 gezeigten gesteuerten Einrichtung 21. Der Empfänger 200 empfängt von dem Sender 100 des Controllers 10 über die Kommunikationsstrecke 101 gesendete Daten und erhält ein erstes Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal. Der Empfänger 200 gibt ein Start-Timing-Erhalten-Signal, das angibt, dass das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal erhalten worden ist, an einen CLR-Anschluss eines Zählers 213 und einen Taktanschluss einer stabilen Kippschaltung 244 (one shot circuit) über die Sendestrecke 201 aus.
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Die Uhr 210 hat eine Oszillator 214 und den Zähler 213. Der Oszillator 214 gibt einen Impuls (Systemtakt) eines konstanten Zeitintervalls an den Taktanschluss des Zählers 213 aus.
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Wenn ein Start-Timing-Erhalten-Signal eingegeben wird, initialisisert der Zähler 213 den Zählwert 211 (stellt den Zählwert auf ”0”), und zählt die Anzahl an Systemtakten, die von dem Oszillator 214 erzeugt werden. Der Zähler 213 gibt ein vorbestimmtes oberes Bit eines binären Zählwertes als Zählwert 211 an einen Datenanschluss eines Flip-Flops (F/F) 251 aus. Der Zähler 213 gibt eine Stelle unterhalb des vorbestimmten oberen Bits der als Zählwert 211 ausgegebenen Binärzählwert-Ausgangsgröße, als das Hochzähl-Timing 212 aus an die Taktanschlüsse von Flip-Flops 246, 232-1 bis 232-m (0 ≤ m, wobei m eine ganze Zahl ist) und 233. Mit anderen Worten, der Zähler 213 gibt einen Impuls eines Zyklus gleich dem Intervall des Hochzählens des Zählwertes 211 als Hochzähl-Zeitabstimmung bzw. Hochzähl-Timing 212 an die Taktanschlüsse der Flip-Flops 246, 232-1 bis 232-m (0 ≤ m, wobei m eine ganze Zahl ist) und 233 aus. Ein oberer Grenzwert des Zählwertes des Zählers 213 ist gleich dem Wert des von der Folgeregeleinrichtung bereitgestellten Identifikationscodes. Wenn der Zählwert den oberen Grenzwert übersteigt, gibt der Zähler 213 Überlaufinformation zum Anzeigen, dass der Zählwert überläuft, an einen CLR2-Anschluss der stabilen Kippschaltung 244 aus.
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Der Pegeldetektor 240 schließt die stabile Kippschaltung 244 ein, ein logisches Summen-ODER-Gatter 245 und das Flip-Flop 246.
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Die stabile Kippschaltung 244 hält ein Start-Zeitabstimmungs-Erhalten-Signal, das über die Übertragungsstrecke 201 eingegeben wird, als Startinformation. Die stabile Kippschaltung 244 löscht die Startinformation, wenn ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal eingegeben wird, oder wenn Überlaufinformation von dem Zähler 213 eingegeben wird, oder wenn ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal von dem Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 der eigenen Einrichtung eingegeben wird. Die stabile Kippschaltung 244 gibt die Startinformation in negativer Logik an das ODER-Gatter 245 aus. Mit anderen Worten, die stabile Kippschaltung 244 hält den Ausgang auf ”L” (Niedrigpotential) während des Haltens der Startinformation.
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Das ODER-Gatter 245 gibt das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 an SET- bzw. Einstell-Anschlüsse der Flip-Flops 246, 232-1 bis 232-m und 233 und den Taktanschluss des Flip-Flops 246 basierend auf der von der stabilen Kippschaltung 240 eingegebenen Startinformation und dem zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal und dem Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal der eigenen Einrichtung, gemeldet über den Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243, aus. Speziell, wenn die stabile Kippschaltung 244 Startinformation hält und auch wenn das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal der eigenen Einrichtung eingegeben wird (in diesem Fall einer Negativlogik wird ”L” eingegeben), stellt das ODER-Gatter 245 das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 auf ”L”. Wenn die stabile Kippschaltung die Startinformation löscht, oder wenn ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal eingegeben wird (in diesem Fall wird ”H” eingegeben), stellt das ODER-Gatter 245 das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 auf ”H” (Hochpotential).
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Das Flip-Flop 246 verzögert das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 um die Zeit des Hochzähl-Timings 212. Wenn ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal nicht von dem ODER-Gatter 245 mit Ablauf dieser Zeit kommt, bestimmt das Flip-Flop 246, dass die ID korrekt bereitgestellt worden ist und gibt das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242, anzeigend, dass das Identifikationscode-Bereitstellen zum nächsten Zustand verschoben wird, an den Taktanschluss des Flip-Flops 251 und den Taktanschluss des Flip-Flops 232-1 aus. In diesem Fall stellt das Flip-Flop 246 das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 242 auf ”L”, um zu melden, dass sich der Zustand verschiebt.
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Die Verzögerungseinheit 230 hat eine Verzögerungsschaltung 232 und das Flip-Flop 233. Die Verzögerungsschaltung 232 hat die Flip-Flops 232-1 bis 232-m der Anzahl, die erhalten wird durch Subtrahieren von 1 von der Anzahl an Identifikationscodes, die als eigene Identifikationscodes bereitzustellen sind. Die Verzögerungsschaltung 232 verzögert das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 um die Anzahl an Hochzähl-Timings 212 entsprechend der Anzahl der der eigenen Einrichtung als Identifikationscodes bereitzustellenden Identifikationscodes, und gibt das verzögerte Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 an den Dateneingang des Flip-Flops 233 aus. Speziell bestimmt jede der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n die Anzahl an erforderlichen Identifikationscodes für die eigene Einrichtung im voraus und bestimmt die Anzahl an Flip-Flops der Verzögerungsschaltung entsprechend der Anzahl erforderlicher Identifikationscodes. Beispielsweise, wenn die Anzahl erforderlicher Identifikationscodes 1 ist, ist die Anzahl an Flip-Flops der Verzögerungsschaltung 232 Null und die Verzögerungsschaltung 232 ist nicht erforderlich. Wenn die Anzahl erforderlicher Identifikationscodes 3 ist, wird die Anzahl an Flip-Flops der Verzögerungsschaltung 232 Zwei und die Verzögerungsschaltung 232 hat die Flip-Flops 232-1 bis 232-2.
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Das Flip-Flop 233 verzögert als Halbzyklus-Verzögerungsschaltung die Ausgangsgröße der Verzögerungsschaltung 232 um einen halben Zyklus des Hochzähl-Timings 212 und gibt eine Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangsgröße 231 sowohl an einen Laden-Eingang eines Registers 252 als auch an eine Steuereinrichtung der späteren Stufe aus. Die Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangsgröße 231 wird die Zeitabstimmung des Bereitstellens des Identifikationscodes für die Einrichtung selbst und das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal der Steuereinrichtung der späteren Stufe.
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Der ID-Bereitsteller 250 schließt das Flip-Flop 251 als ID-Bereitstellungs-Flip-Flop ein und das Register 252 als ID-Bereitstellungsregister. Das Flip-Flop 251 speichert den Zählwert 211 des Zählers 213 mit dem vorbestimmten Code-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 zwischen bzw. latcht dieses, welches mit dem Timing ausgegeben wird, wenn das Bereitstellen des Identifikationscodes als normal bestimmt wird, und gibt den Zählwert an das Register 252 aus. Der Zählwert, der von dem Flip-Flop 251 gelatcht wird, wird ein Kopf-Identifikationscode, der der zu steuernden Einrichtung bereitzustellen ist.
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Das Register 252 erhält ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal von dem Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgang 231 der gesteuerten Einrichtung und hält den Zählwert, der von dem Flip-Flop 251 gelatcht wird, wenn das Bereitstellen des Identifikationscodes endet. Während der von dem Register 252 gehaltene Zählwert der Kopf-Identifikationscode ist, der der eigenen Einrichtung bereitzustellen ist, wird die Anzahl von für die eigene Einrichtung erforderlichen Identifikationscodes im voraus bestimmt, wie oben beschrieben. Wenn demnach der Kopf-Identifikationscode gehalten wird, können alle Identifikationen bzw. IDs bereitgestellt werden. Wenn beispielsweise die Anzahl an Flip-Flops der Verzögerungsschaltung 232 Zwei ist, ist die Anzahl an erforderlichen Identifikationscodes Drei, weil die Anzahl an Flip-Flops der Verzögerungsschaltung 232 erhalten wird durch Subtrahieren von Eins von der Anzahl an erforderlichen Identifikationscodes. Wenn ”3” in dem Register 252 gehalten wird, können folglich IDs berechnet werden als ”3”, ”4” und ”5”.
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Der Betrieb der Folgensteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als nächstes erläutert.
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Der Timing-Generator 120 des Controllers bzw. der Regelvorrichtung 10 gibt ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an den Sender 100, die Uhr 110 und die Verzögerungseinheit 130 über die Übertragungsstrecke 121 aus. Die Uhr 110 beginnt das Messen der Zeit, die erforderlich ist zum Bereitstellen von Identifikationscodes für die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n.
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Der Sender 100 erzeugt einen Rahmen einschließlich eines ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals, und sendet den erzeugten Rahmen als Teildaten zur Datenübertragung zu der Kommunikationsstrecke 101. Die Verzögerungseinheit 130 stimmt das Timing des Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals ab und gibt ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die angrenzende gesteuerte Einrichtung 21 aus. Das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal wird in den Pegeldetektor 240 der gesteuerten Einrichtung 21 über den Identifikationscode-Bereitstellungs-Timingeingang 243 der gesteuerten Einrichtung 21 eingegeben.
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Der Empfänger 200 der gesteuerten Einrichtung 21 empfängt die von dem Sender 100 des Controllers 10 gesendeten Daten über die Kommunikationsstrecke 101, hierdurch das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal erhaltend. Der Empfänger 200 der gesteuerten Einrichtung 21 gibt ein Starttiming-Erhalten-Signal, das angibt, dass das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal erhalten worden ist, an die Uhr 210 der gesteuerten Einrichtung 21 und den Pegeldetektor 240 der gesteuerten Einrichtung 21 über die Übertragungsstrecke 201 der gesteuerten Einrichtung 21 aus.
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Wenn das Starttiming-Erhalten-Signal eingegeben wird, initialisiert die Uhr 210 der gesteuerten Einrichtung 21 den Zählwert und beginnt das Aufwärtszählen von Null.
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Jede der gesteuerten Einrichtungen 22 bis 2n empfängt die von dem Sender 100 des Controllers bzw. der Regelvorrichtung 10 gesendeten Daten über die Kommunikationsstrecke 101 und beginnt das Hochzählen in ähnlicher Weise zu dem der gesteuerten Einrichtung 21.
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Der Pegeldetektor 240 der gesteuerten Einrichtung 21 erzeugt das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 bei dem Hochzähl-Timing 212 unmittelbar nachdem das Start-Timing Erhalten-Signal eingegeben wird und auch das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal eingegeben wird. Speziell, nachdem der Zählwert 211 der Uhr 210 der gesteuerten Einrichtung 21 hochgezählt wird, erzeugt der Pegeldetektor 240 das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 durch Verzögern des Timings um einen halben Zyklus von dem Hochzähl-Intervall. Der Pegeldetektor 240 der gesteuerten Einrichtung 21 gibt das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 an die Verzögerungseinheit 230 und den ID-Bereitsteller 250 der gesteuerten Einrichtung 21.
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Wenn das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 eingegeben wird, hält der ID-Bereitsteller 250 der gesteuerten Einrichtung 21 temporär den Zählwert 211 der Uhr 210 der gesteuerten Einrichtung 21.
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In keiner der gesteuerten Einrichtungen 22 bis 2n ist bislang das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal der eigenen gesteuerten Einrichtung eingegeben worden. Demnach erzeugt der Pegeldetektor 240 von keiner der gesteuerten Einrichtungen 22 bis 2n das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242. Als ein Ergebnis hält der ID-Bereitsteller 250 nicht temporär den Zählwert. Mit anderen Worten, die Uhr 210 jeder der gesteuerten Einrichtungen 22 bis 2n führt nur eine Zähloperation aus.
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Die Verzögerungseinheit 230 der gesteuerten Einrichtung 21 verzögert das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 um den Zyklus des Hochzähl-Timings 212 der Anzahl, die erhalten wird durch Subtrahieren von 1 von der Anzahl von der eigenen Einrichtung bereitzustellenden Identifikationscodes. Die Verzögerungseinheit 230 der gesteuerten Einrichtung 21 verzögert ferner das verzögerte Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 um einen halben Zyklus des Hochzähl-Timings 212 und erzeugt die Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangsgröße 231.
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Die Verzögerungseinheit 230 der gesteuerten Einrichtung 21 gibt das Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing 231 des ID-Bereitstellers 250 an die gesteuerte Einrichtung 21 und die gesteuerte Einrichtung 22. Wenn die Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangsgröße 231 eingegeben wird, hält der ID-Bereitsteller 250 der gesteuerten Einrichtung 21 den temporär gehaltenen Zählwert als Identifikationscode.
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Um der gesteuerten Einrichtung 21 einen Identifikationscode bereitzustellen, verzögert beispielsweise die Verzögerungseinheit 230 der gesteuerten Einrichtung 21 das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 des ID-Bereitstellers der gesteuerten Einrichtung 21 zum temporären Halten des Zählwertes 211, um einen halben Zyklus des Hochzähl-Timings 212, hierdurch die Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangsgröße 231 erzeugend. Demnach wird der Identifikationscode der gesteuerten Einrichtung 21 nach einem halben Zyklus des Hochzähl-Timings 212 bereitgestellt, da der ID-Bereitsteller 250 der gesteuerten Einrichtung 21 den Zählwert 211 temporär hält, und das Bereitstellen eines Identifikationscodes für die gesteuerte Einrichtung 22 wird ebenfalls gestartet.
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Um zwei Identifikationscodes für die gesteuerte Einrichtung 21 bereitzustellen, verzögert beispielsweise die Verzögerungseinheit 230 der gesteuerten Einrichtung 21 das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 für den ID-Bereitsteller 250 der gesteuerten Einrichtung 21, um den Zählwert 211 temporär um 1,5 Zyklen des Hochzähl-Timings 212 zu halten, hierdurch die Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangsgröße 231 erzeugend. Demnach wird nach 1,5 Zyklen des Hochzähl-Timings 212, da der ID-Bereitsteller 250 der gesteuerten Einrichtung 21 temporär den Zählwert 211 hält, der Identifikationscode der gesteuerten Einrichtung 21 bereitgestellt und das Bereitstellen eines Identifikationscodes für die gesteuerte Einrichtung 22 wird auch gestartet. Die Anzahl an von jeder der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n bereitgestellten Identifikationscodes wird voreingestellt bevor die Identifikationscode-Bereitstellungsoperation gestartet wird.
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Ein Zusammenhang zwischen dem Zählwert 211 der gesteuerten Einrichtung 21 und dem zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal für die gesteuerte Einrichtung 22 wird betrachtet. Die gesteuerte Einrichtung 21 gibt das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerte Einrichtung 22 mit dem Timing bzw. der Zeitabstimmung des Hochzählens des eigenen Zählwertes 211, den der eigene ID-Bereitsteller 250 temporär hält um die Zahl, die durch Subtrahieren von 1 von der Anzahl an der eigenen Einrichtung bereitzustellenden Identifikationscodes erhalten wird.
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Beispielsweise, wenn der Zählwert 211, den der ID-Bereitsteller 250 der gesteuerten Einrichtung 21 temporär hält, ”0” ist, und auch wenn die Anzahl an der eigenen Einrichtung bereitzustellenden Identifikationscodes Eins ist, gibt die gesteuerte Einrichtung 21 das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerte Einrichtung 22 mit der Zeitabstimmung bzw. dem Timing aus, wenn der eigene Zählwert 211 sich von ”0” zu ”1” ändert.
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Wenn der Zählwert 211, den der ID-Bereitsteller 250 der gesteuerten Einrichtung 21 temporär hält, ”0” ist und auch wenn die Anzahl an Identifikationscodes, die der Einrichtung selbst bereitzustellen sind, Zwei ist, gibt die gesteuerte Einrichtung 21 das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerte Einrichtung 22 mit dem Timing aus, wenn der eigene Zählwert 211 sich von ”1” nach ”2” ändert.
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Die gesteuerte Einrichtung 22 erhält bereits das Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing von den von dem Sender 100 des Controllers 10 über die Kommunikationsstrecke 101 gesendeten Daten. Daher beginnt die Uhr 210 der gesteuerten Einrichtungen 22 bereits das Hochzählen von Null mit demselben Timing wie dem der Uhr 210 der gesteuerten Einrichtung 21. Wenn demnach das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal von der gesteuerten Einrichtung 21 an den Pegeldetektor 240 der gesteuerten Einrichtung 22 eingegeben wird, erhält der Zählwert 211 der gesteuerten Einrichtung 22 einen Wert, der erhalten wird durch Addieren der Anzahl an Identifikationscodes, die der gesteuerten Einrichtung 21 bereitgestellt werden zu einem Wert, der den der gesteuerten Einrichtung 21 bereitgestellten Kopf-Identifikationscode angibt. Beispielsweise, wenn der Kopf-Identifikationscode, der der gesteuerten Einrichtung 21 bereitgestellt wird, ”0” ist und auch wenn zwei Identifikationscode der gesteuerten Einrichtung 21 bereitgestellt werden, wird der Zählwert 211, wenn das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal in den Pegeldetektor 250 der gesteuerten Einrichtung 22 eingegeben wird, ”2”. Die gesteuerte Einrichtung 22 führt einen Betriebsablauf ähnlich dem der gesteuerten Einrichtung 21 aus, stellt der eigenen Einrichtung den Identifikationscode bereit und gibt ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die nächste gesteuerte Einrichtung aus.
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Jede der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n führt Betriebsabläufe ähnlich der gesteuerten Einrichtung 21 aus und stellt einen Identifikationscode der eigenen Einrichtung bereit in der Reihenfolge beginnend mit der Einrichtung, die am nächsten mit dem Controller 10 verbunden ist.
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Die Uhr 110 des Controllers 10 beginnt das Messen der Zeit, die erforderlich ist zum Bereitstellen von Identifikationscodes für die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n, bis das Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal von dem Timing-Generator 120 eingegeben wird. Nachdem die zum Bereitstellen von Identifikationscodes für die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n erforderliche Zeit abgelaufen ist, gibt die Uhr 110 ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal, das das Ablaufen der Identifikationscode-Bereitstellungszeit anzeigt, an den Timing-Generator 120 über die Übertragungsstrecke 111 aus.
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Wenn das Ende des Bereitstellens von Identifikationscode gemeldet wird, gibt der Timing-Generator 120 das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an die Verzögerungseinheit 130 über die Übertragungsstrecke 121 aus. Die Verzögerungseinheit 130 gibt das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal direkt an die gesteuerte Einrichtung 21 aus. Das von der Verzögerungseinheit 130 ausgegebene Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal wird in den Pegeldetektor 240 über den Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 der gesteuerten Einrichtung 21 eingegeben.
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Beim Erfassen des Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignals gibt der Pegeldetektor 240 der gesteuerten Einrichtung 21 unmittelbar das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an die Verzögerungseinheit 230 der eigenen Einrichtung aus. Gleichzeitig löscht der Pegeldetektor 240 die Startinformation in Übereinstimmung mit dem Startinformations-Erhalten-Signal. Beim Erfassen des Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignals gibt die Verzögerungseinheit 230 der gesteuerten Einrichtung 21 unmittelbar das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an den Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 der gesteuerten Einrichtung 22 aus.
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Wenn das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal von dem Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 der eigenen Einrichtung eingegeben wird, wiederholt jede der gesteuerten Einrichtungen 22 bis 2n den Betriebsablauf ähnlich dem der gesteuerten Einrichtung 21 und sendet sequentiell das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal, hierdurch das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an alle gesteuerten Einrichtungen sendend.
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Wenn das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal erfasst wird, bevor das zweite Identifikationscode-Bereitstellungsstartsignal an die gesteuerte Einrichtung der späteren Stufe ausgegeben wird, erzeugt der Pegeldetektor 240 jeder der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n nicht das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242. Daher kann keiner der ID-Bereitsteller 250 der gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n den Zählwert 211 der eigenen Einrichtung halten und stellt demgemäss nicht den Identifikationscode für die eigene Einrichtung bereit. Da das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal zu der gesteuerten Einrichtung der späteren Stufe ein verzögertes Signal des Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timings 242 ist, gibt die gesteuerte Einrichtung kein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerte Einrichtung der späteren Stufe aus.
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Der detaillierte Betrieb der gesteuerten Einrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf den detaillierten Aufbau der in 2 gezeigten gesteuerten Einrichtung beschrieben.
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Der Empfänger 200 empfängt von dem Sender 100 des Controllers 10 gesendete Daten und erhält ein erstes Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal. Der Empfänger 200 gibt ein Starttiming-Erhalten-Signal, das angibt, dass das Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal erhalten worden ist, an den CLR-Anschluss des Zählers 213 und den Taktanschluss der stabilen Kippschaltung 244 über die Sendestrecke 201 aus.
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Wenn das Starttiming-Erhalten-Signal in den CLR-Eingang eingegeben wird, setzt der Zähler 213 den Zählwert 211 auf ”0” und startet das Zählen der Anzahl von Systemtakten, die vom Oszillator 214 erzeugt werden.
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Wenn das Starttiming-Erhalten-Signal eingegeben wird, hält die stabile Kippschaltung 244 dieses Signal als Startinformation. Während des Haltens der Startinformation gibt die stabile Kippschaltung 240 ”L” bzw. Niedrigpegel an das ODER-Gatter 245 aus.
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Das ODER-Gatter 245 setzt das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 auf ”L”, wenn die stabile Kippschaltung 244 die Startinformation hält und auch wenn das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal der eigenen Einrichtung eingegeben wird (in diesem Fall einer Negativlogik wird ”L” eingegeben).
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Das Flip-Flop 246 speichert das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 zwischen bzw. latcht dieses durch Verzögern des Timings um einen halben Zyklus eines Änderungspunktes des Zählwertes 211 und gibt das Timing als Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 aus.
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Das Flip-Flop 251 latcht den Zählwert 211 des Zählers 213 bei dem Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 und hält den Wert temporär.
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Die Verzögerungsschaltung 232, die durch die Flip-Flops 232-1 bis 232-m aufgebaut ist, verzögert das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 um die Anzahl an Hochzähl-Timings 212 entsprechend der Anzahl von Identifikationscodes, die als Identifikationscodes der eigenen Einrichtung bereitgestellt werden. Das Flip-Flop 233 verzögert ferner das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 um einen halben Zyklus des Hochzähl-Timings 212 und gibt die Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangsgröße 231 an das Register 252 und eine gesteuerte Einrichtung einer späteren Stufe.
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Das Register 252 hält den Zählwert, der temporär in dem Flip-Flop 251 gehalten wird, bei der Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangsgröße 231. Mit anderen Worten, das Register 252 hält einen Kopf-Identifikationscode (Header-Identifikationscode), der der eigenen Einrichtung bereitgestellt wird. Dann stellt das Register 252 den Identifikationscode der eigenen Einrichtung basierend auf dem gehaltenen Kopf-Identifikationscode bereit.
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Andererseits, wenn Überlaufinformation von dem Zähler 213 eingegeben wird oder wenn ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal basierend auf dem Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 der eigenen Einrichtung eingegeben wird, löscht die stabile Kippschaltung 244 die Startinformation. Mit anderen Worten, die stabile Kippschaltung 244 setzt den Ausgang auf ”H” bzw. Hochpegel.
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Wenn das ODER-Gatter 245 erfasst, dass die Startinformation der stabilen Kippschaltung 244 gelöscht ist oder dass das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal von dem Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 der eigenen Einrichtung eingegeben wird, setzt das ODER-Gatter 245 das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 auf ”H”.
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Die Flip-Flops 246, 232-1 bis 232-m und 233 unterbrechen den Verzögerungsbetrieb bei dem Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 und werden initialisiert, hierdurch das Bereitstellen des Identifikationscodes unterbrechend. Das Flip-Flop 233 gibt unmittelbar ein Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an den Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 einer Steuereinrichtung einer späteren Stufe aus.
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3 ist ein Beispiel eines Zeitabstimmungsdiagramms bzw. Timing-Diagramms der gesteuerten Einrichtung 21, wenn die Folgeregelvorrichtung Identifikationscode ”0” und ”1” für die gesteuerte Einrichtung 21 bereitstellt. 4 ist ein Beispiel eines Zeitdiagramms der gesteuerten Einrichtung 22, wenn die Folgeregeleinrichtung Identifikationscodes ”0” und ”1” für die gesteuerte Einrichtung 21 bereitstellt, und einen Identifikationscode ”2” für die gesteuerte Einrichtung 22.
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In 3 und 4 ist das Timing, wenn der Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 von ”H” nach ”L” wechselt, das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal, und dieses Timing bzw. diese Zeitabstimmung für die gesteuerte Einrichtung 21 unterscheidet sich von dem Timing für die gesteuerte Einrichtung 22. Mit dieser Anordnung wird ”0” der gesteuerten Einrichtung 21 als Kopfidentifikationscode bereitgestellt und ”2” wird der gesteuerten Einrichtung 22 als Kopfidentifikationscode bereitgestellt. Wenn für die gesteuerte Einrichtung 21 zwei Identifikationscodes vorgesehen sind, ist die Anzahl an Flip-Flops der Verzögerungsschaltung 232 Eins. Wenn der gesteuerten Einrichtung 22 ein Identifikationscode bereitgestellt wird, gibt es die Verzögerungsschaltung 232 nicht. Demnach gibt es kein Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 232 in 4.
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Da der Betrieb der gesteuerten Einrichtungen bereits unter Bezugnahme auf 1 und 2 erläutert worden ist, werden nur die Zustände, die in 3 und 4 gezeigte Signale angeben, erläutert.
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Das Timing, wenn der Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 sich von ”H” nach ”L” ändert, gibt das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an. Das Timing, wenn der Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 sich von ”L” nach ”H” ändert, gibt das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an. Mit anderen Worten, der Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Eingang 243 gibt durch ”L” die Zeitdauer von dem zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal der eigenen Einrichtung bis zum Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an.
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Wenn die Übertragungsstrecke 201 den Zustand ”H” hat ist dies die Dauer des Start-Timing-Erhalten-Signals, das angibt, dass der Empfänger 200 das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal erfasst. Wenn das Start-Timing-Erhalten-Signal von ”H” nach ”L” wechselt, legt die stabile Kippschaltung 244 den Ausgang auf ”L”. Mit anderen Worten, die stabile Kippschaltung 244 legt den Ausgang auf ”L”, um das Halten der Startinformation anzuzeigen und legt den Ausgang auf ”H” zum Angeben des Löschens der Startinformation.
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Das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-1-Timing 241 gibt durch ”L” die Identifikationscode-Bereitstellungsdauer der eigenen Einrichtung an, das heißt, die Dauer von dem Zeitpunkt, wenn die stabile Kippschaltung 244 die Startinformation hält, und auch das zweite Identifikationscode-Bereitstellungssignal empfängt, bis zu dem Zeitpunkt, wenn das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal erhalten wird.
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Das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 wird zu ”L” bzw. nimmt Niedrigpotential an, wenn ein Halbzyklus des Hochzähl-Timings 212 verzögert wird, nachdem der Zählwert 211 den Kopfidentifikationscode angibt, der der eigenen Einrichtung bereitzustellen ist. Wenn das Identifikationscode-Bereitstellungszustand-2-Timing 242 von ”H” nach ”L” wechselt, latcht (speichert zwischen) das Flip-Flop 251 den der eigenen Einrichtung bereitzustellenden Kopfinformationscode und hält in temporär.
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Ein Änderungspunkt des Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangs 231 von ”H” nach ”L” gibt das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal für die gesteuerte Einrichtung der späteren Stufe an. Ein Änderungspunkt des Identifikationscode-Bereitstellungs-Timing-Ausgangs 231 von ”L” nach ”H” gibt das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal für die gesteuerte Einrichtung der späteren Stufe an.
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Der Betrieb der Folgeregelvorrichtung, wenn gewisse gesteuerte Einrichtungen bereits mit Identifikationscodes versehen worden sind, und wenn eine fernere gesteuerte Einrichtung hinzugefügt wird, wird als nächstes erläutert. Hier wird angenommen, dass Identifikationscodes bereits für n – 1 gesteuerte Einrichtungen 21 bis 2n – 1 innerhalb der Folgeregeleinrichtung bereitgestellt werden und dass eine gesteuerte Einrichtung n zu einer späteren Stufe der gesteuerten Einrichtung 2n – 1 hinzugeführt wird.
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die Regelvorrichtung 10 sendet periodisch Information wie Steuerdaten an die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n – 1, die bereits mit Identifikationscodes versehen sind über die Kommunikationsstrecke 101. Um einen Identifikationscode für die ferner hinzugefügte gesteuerte Einrichtung n bereitzustellen, sendet die Regelvorrichtung 10 ein erstes Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal als einen Teil von Daten für die Datenübertragung nur einmal während der Kommunikationsvorgänge mit den gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n – 1. Die Regelvorrichtung 10 gibt auch ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die angrenzende gesteuerte Einrichtung 21 aus. Mit dieser Anordnung führen die gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n – 1 wieder Identifikationsbereitstellungsbetrieb aus. Mit anderen Worten, die gesteuerte Einrichtungen 21 bis 2n – 1 senden sequenziell das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an die gesteuerten Einrichtungen der späteren Stufen, hierdurch den Identifikationscode zu der hinzugefügten gesteuerten Einrichtung n bereitstellend. Mit anderen Worten, wenn die gesteuerte Einrichtung n neu hinzugefügt wird, wird die Energiequelle für die Folgeregelvorrichtung eingeschaltet und der Identifikationscode wird der gesteuerten Einrichtung n in ähnlicher Weise bereitgestellt, wie der, wenn Identifikationscodes den gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n – 1 bereitgestellt werden.
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Während eines Sendens des zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals, startet die Regelvorrichtung 10 das Routinedatensenden über die Kommunikationsstrecke 101 neu und sendet Daten zu den gesteuerten Einrichtungen 21 bis 2n während des Bereitstellens des Identifikationscodes.
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Wie oben erläutert, sendet die Regelvorrichtung, selbst wenn eine gesteuerte Einrichtung neu zu der Folgeregeleinrichtung hinzugefügt wird, ein erstes Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an alle gesteuerten Einrichtungen nur einmal zur selben Zeit. Demnach ist es ausreichend, die Zeitabstimmung nur einmal für die Routinedatenübertragung und das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal abzustimmen, hierdurch leicht die gesteuerte Einrichtung hinzufügend.
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Wie oben erläutert, meldet gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste Sendeeinheit der Regelvorrichtung bzw. des Controllers unter Verwendung des ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals simultan den gesteuerten Einrichtungen, dass die erste Sendeeinheit das Bereitstellen des Identifikationscode startet. Die zweite Sendeeinheit des Controllers meldet ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal nur and die an den Controller angrenzende gesteuerte Einrichtung. Die Identifikationscode-Bereitstellungserfassungseinheit der gesteuerten Einrichtung erfasst die ersten und zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignale. Daraufhin stellt die Identifikationscode-Bereitstellungseinheit der gesteuerten Einrichtungen einen Identifikationscode basierend auf dem Kopfidentifikationscode, der der Einrichtung selbst bereitzustellen ist, bereit. Die dritte Sendeinheit der gesteuerten Einrichtung meldet sequenziell das zweite Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal und das Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an die gesteuerten Einrichtungen der späteren Stufe. Mit dieser Anordnung hat die gesteuerte Einrichtung 3 Bindungsanschlüsse, die zwei für das das Eingeben der ersten und zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignale einschließen und einen für das Ausgaben des zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals an die benachbarte gesteuerte Einrichtung. Mit anderen Worten, ein Verbindungsanschluss zum Ausgeben des ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals kann weggelassen werden. Beispielsweise, wenn die gesteuerten Einrichtungen fünfzig Folgeregler sind, können fünfzig Anschlüsse weggelassen werden, die Kosten der Folgeregeleinrichtungen hierdurch reduzierend.
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Wenn das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal von dem unterschiedliche Verzögerungssignale verwendenden zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal getrennt wird, kann das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal aus dem periodischen Timing der Kommunikationsdaten extrahiert werden. Demnach genügt es, die Sendeeinheiten eines Systems ausschließlich zu verwenden zum Bereitstellen von Identifikationscodes. Als ein Ergebnis kann das System in einem kleineren Maßstab aufgebaut werden, hierdurch Kosten der Folgeregeleinrichtung reduzierend. Eine gesteuerte Einrichtung kann hinzugefügt werden und ein Identifikationscode kann ohne Unterbrechung der Datenübertragung für diese gesteuerte Einrichtung bereitgestellt werden.
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Wenn eine gesteuerte Einrichtung Rauschen erfasst nach dem Erfassen der ersten und zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignale, meldet die gesteuerte Einrichtung das erfasste Rauschen als Identifikationscode-Bereitstellungs-Endesignal an eine angrenzende gesteuerte Einrichtung, die weiter entfernt ist von dem Controller als von der Einrichtung selbst. Demnach kann eine Fehlererfassungsfunktion derselben Ebene oder höher als der Fehlererfassungsebene der Datenübertragung leicht realisiert werden.
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Durch Festlegen des Hochzähl-Timings größer, als das Rauschintervall, kann die gesteuerte Einrichtung den Identifikationscode-Bereitstellungsbetrieb vor dem Melden des zweiten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals an die angrenzende gesteuerte Einrichtung beenden, die ferner von dem Controller entfernt ist, als von der Einrichtung selbst, in Übereinstimmung mit einer durch Rauschen bedingten Pegeländerung. Demnach können Fehler beim Bereitstellen eines Identifikationscodes vermieden werden. Es ist nicht erforderlich, eine Schaltung zum Erfassen von Fehlern, wie zum Beispiel einem zyklischen Codefehler, wie auf der Datenübertragung angewendet, ausschließlich zum Bereitstellen von Identifikationscodes vorzusehen. Demnach können Identifikationscodes zu niedrigen Kosten in verrauschter Umgebung bereitgestellt werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird als eine Vorrichtung zum Senden eines ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals an jede gesteuerte Einrichtung dieses Signal als ein Teil einer Datenübertragung gemeldet. Jedoch ist eine Vorrichtung zum Melden des ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals an jeweilige gesteuerte Einrichtungen nicht hierauf beschränkt. Es ist ausreichend, wenn das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal simultan an jede gesteuerte Einrichtung gemeldet werden kann. Beispielsweise hat jede gesteuerte Einrichtung einen Schalter und ein balkenförmiges Etwas wird zum simultanen Drücken des Schalters jeder gesteuerte Einrichtung verwendet, hierdurch das erste Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal meldend.
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Um ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal an eine gesteuerte Einrichtung einer späteren Stufe zu übertragen, kann jede gesteuerte Einrichtung auch einen Umschalter haben, und ein balkenförmiges Etwas wird in ähnlicher Weise zum simultanen Herunterdrücken des Schaltens jeder Steuereinrichtung verwendet, wie zum Melden des ersten Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignals.
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Eine interne Schaltung der gesteuerten Einrichtung kann eine Zeitmesseinheit haben. Wenn die Zeitmesseinheit Zeit misst und ein zweites Identifikationscode-Bereitstellungs-Startsignal sendet, kann der Identifikationscode ohne Konfiguration einer Logikschaltung bereitgestellt werden.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Wie oben erläutert, ist die Folgeregeleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich zum Bereitstellen von Identifikationscodes für gesteuerte Einrichtungen. Speziell ist die Erfindung geeignet für eine Folgeregeleinrichtung, die unterschiedliche Anzahlen von Identifikationscodes für eine Vielzahl gesteuerter Einrichtungen zur Initialisierungszeit festlegt.