DE3840570C2 - - Google Patents
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
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- H04L12/42—Loop networks
- H04L12/437—Ring fault isolation or reconfiguration
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Description
Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungssystem für
programmierbare Steuereinheiten gemäß dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs, wobei die programmierbaren Steuereinheiten
im folgenden als PC bezeichnet werden.
Ein bekanntes Datenübertragungssystem dieser Art wird
unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben.
Das bekannte System umfaßt gemäß Fig. 1 eine Anzahl
Stationen (3), wovon jede eine Steuereinheit (PC 1) und
eine Eingabe/Ausgabe-Einheit (2) aufweist. Die PC 1 in den
Stationen (3) haben über jeweilige
Datenübertragungseinheiten (4) Datenverbindungen;
insbesondere werden die Datenübertragungseinheiten (4)
mittels Kabel (5) miteinander verbunden. Die Anordnung der
programmierbaren Steuereinheit (PC 1) und der
Datenübertragungseinheit (4) in jeder Station wird unter
Bezugnahme auf Fig. 2 näher beschrieben. Die
programmierbare Steuereinheit (PC 1) und die
Datenübertragungseinheit (4) sind miteinander über
jeweilige Schnittstellen (1A) und (4A) verbunden, und die
Datenübertragungseinheit (4) ist mit den
Datenübertragungseinheiten (4) in zwei anderen Stationen
(3) über eine Schnittstelle (4B) für die Datenübertragung
verbunden. Die programmierbare Steuereinheit (PC 1) hat
einen Programmausführungsbereich (1B). Die
Datenübertragungseinheit (4) hat einen Pufferspeicher (4C),
in dem die von einer anderen Station (3) empfangenen Daten
vorübergehend gespeichert werden.
In jeder Station (3) hat die programmierbare Steuereinheit
(PC 1) über ihre Datenübertragungseinheit (4) mit der
programmierbaren Steuereinheit (PC 1) in einer anderen
Station (3) Datenverbindung. Die Datenübertragungseinheit
(4) empfängt Daten über ihre verbindende Schnittstelle
(4B) aus einer anderen Station (3), und speichert sie
vorübergehend im Pufferspeicher (4). Dabei liefert die
Datensteuereinheit (4) eine Übertragungsdaten-
Schreibanweisung an ihre eigene programmierbare
Steuereinheit (C), um die Daten über die Schnittstelle
(4A) und die Schnittstelle (1A) zur programmierbaren
Steuereinheit (PC 1) zu übermitteln. Nach Empfang der
Übertragungsdaten führt die programmierbare Steuereinheit
(PC 1) ein Programm entsprechend den Übertragungsdaten
durch und befördert die Übertragungsdaten, was die Folge
ihres Betriebs an der Datenübertragungseinheit (4) über
die Schnittstelle (1A) und die Schnittstelle (4A) ist.
Die Datenübertragungseinheit (4) liefert die
Übertragungsdaten über ihre verbindende Schnittstelle (4B)
zu einer weiteren Station (3). Auf diese Weise wird ein
Datenübertragungssystem für die programmierbaren
Steuereinheiten (PC 1) in den Stationen gebildet.
Das bekannte Datenübertragungssystem für programmierbare
Steuereinheiten ist in der vorausgehend beschriebenen Weise
ausgestaltet. Hat daher in irgendeiner Station die
Datenübertragungseinheit (4) eine Störung, so kann die
programmierbare Steuereinheit ihre Datenübertragung nicht
durchführen d. h. die Datenübertragung ist unterbrochen.
Aus der DE 31 27 321 A1 ist ein
Schleifenübertragungssystem bekannt, welches aus einer
Doppelschleife besteht, bei welchem die Datenstationen mit
einem Paar von Übertragungs-Steuereinheiten für jede
Schleife verbunden sind. Zwischen den
Übertragungs-Steuereinheiten sind Bypass-Wege vorgesehen.
Die Übertragung einer Nachricht wird durch Informationen,
ob eine durch ein Paar benachbarter
Übertragungs-Steuereinheiten gebildete Unterschleife
abnormal ist oder nicht, sowie mittels Bypass-Codedaten
gesteuert, die in der Nachricht enthalten sind.
Nachteil dieser Anordnung ist der hohe
Realisierungsaufwand, verbunden mit hohen
Erstellungskosten, sowie die Komplexität des Vorganges der
Schleifenwahl. Während diese Anordnung Sicherheit bietet
gegen den Ausfall einzelner Komponenten, ergeben sich aus
dieser Komplexität jedoch eine Reihe möglicher neuer
Fehlerquellen des Systems.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
derartiges Datenübertragungssystem so zu verbessern, daß
die Datenübertragung mit hoher Zuverlässigkeit
durchgeführt werden kann, und die Komplexität des
Schleifennetzwerkes sowie der einzelnen Stationen des
Übertragungssystems reduziert werden kann.
Die vorausgehend aufgeführte und weitere, der Erfindung
zugrunde liegende Aufgabenstellungen werden durch den
kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.
Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Ein Datenübertragungssystem für programmierbare
Steuereinheiten, bei welchem bei Auftreten einer Störung
in einer Datenübertragungseinheit in der eine
Datenübertragung durchführenden Schleife die
Datenübertragungseinheiten in einer anderen Schleife
selbsttätig zur Fortsetzung der Datenübertragung
ausgewählt werden, besitzt eine Reihe von Vorteilen:
Der Vorgang der Schleifenwahl wird in seiner Komplexität
gegenüber dem Stand der Technik bedeutend reduziert.
Dieses impliziert den weiteren Vorteil, daß somit der
Hardware- und Software-Aufwand der einzelnen
Datenübertragungseinheiten bzw. der Stationen erheblich
reduziert werden kann, woraus sich schließlich als dritter
Vorteil ergibt, daß die Gesamtzuverlässigkeit des
Datenübertragungssystems erheblich gesteigert wird, weil
die Anzahl möglicher Fehlerquellen in dem in seiner
Komplexität verringerten System ebenso abnimmt.
Die Art und das Prinzip sowie die Brauchbarkeit der
Erfindung ergeben sich klarer aus der anschließenden
detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den
anliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bauelemente
durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet werden; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung eines bekannten
Datenübertragungssystems für programmierbare
Steuereinheiten;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Anordnung einer
programmierbaren Steuereinheit und einer
Datenübertragungseinheit in jeder der Stationen
im bekannten Datenübertragungssystem;
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Anordnung eines
Datenübertragungssystems für programmierbare
Steuereinheiten gemäß der Erfindung; und
Fig. 4 ein Blockschaltbild der Anordnung einer
programmierbaren Steuereinheit, einer
Schalteinheit, und von Datenübertragungseinheiten
in jeder der Stationen im erfindungsgemäßen
Datenübertragungssystem.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Datenübertragungssystems für programmierbare
Steuereinheiten gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme
auf die Fig. 3 und 4 beschrieben, in denen jene
Bauelemente, die vorausgehend unter Bezugnahme auf die
Fig. 1 und 2 erläutert worden sind, daher mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden.
Gemäß Fig. 3 umfaßt jede der Stationen (3) zwei
Datenübertragungseinheiten (4) und (6), und eine
Schalteinheit (7), die den Betriebszustand der
Datenübertragungseinheiten (4) und (6) überwacht, und
bei Erfassung einer Störung in einer der
Datenübertragungseinheiten (4) und (6) die
Datenübertragungseinheit zur anderen umschaltet. Die
beiden Datenübertragungseinheiten (4) und (6) sind beide
völlig gleich in Aufbau und Funktion; jedoch wird zur
Erleichterung der Beschreibung die
Datenübertragungseinheit (4) als "Hauptdatenübertragungs
einheit 4", und die Datenübertragungseinheit (6)
nach Bedarf als "Hilfsdatenübertragungseinheit" bezeichnet.
In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen (8) Kabel.
Die Anordnung der Datenübertragungseinheiten (4) und (6)
und der Schalteinheit (7) in jeder Station ist in Fig. 4
näher dargestellt. Die Datenübertragungseinheiten (4) und
(6) sind jeweils mit der Schalteinheit (7) über
zugeordnete Schnittstellen (4A, 6A) und (7A) verbunden.
Die Schalteinheit (7) ist über ihre Schnittstelle (7B)
und die Schnittstelle (1A) mit der programmierbaren
Steuereinheit (PC 1) verbunden. Die
Datenübertragungseinheiten (4) und (6) sind über
jeweilige verbindende Schnittstellen (4B) und (6B)
jeweils mit den Datenübertragungseinheiten (4) und (6) in
zwei anderen Stationen (3) verbunden. Somit bilden die
Datenübertragungseinheiten (4) und (6) eine
Hauptschleife und eine Hilfsschleife in dem
Datenübertragungssystem.
Die Datenübertragungseinheiten (4) und (6) haben RAMs (4D)
und (6D) mit jeweils zwei Anschlüssen zusätzlich jeweils
zum Pufferspeicher (4C) und (6C), um die Daten zur
Schalteinheit (7) zu übertragen oder sie aus dieser zu
empfangen.
Die Datenübertragungseinheit (4), die eine Datenübertragung
ausführt, speichert die Übertragungsdaten in dem
Pufferspeicher (4C) und ist über die übertragende
Schnittstelle (4B) angeschlossen, sie führt über die
Schalteinheit (7) ihrer eigenen programmierbaren
Steuereinheit (PC 1) eine Übertragungsdaten-
Schreibanweisung zu, und überträgt anschließend die
Übertragungsdaten zur programmierbaren Steuereinheit
(PC 1). Abhängig von den Übertragungsdaten führt die
programmierbare Steuereinheit (PC 1) eine Programmfolge
durch und überträgt die Übertragungsdaten - was eines der
Ergebnisse des von der programmierbaren Steuereinheit
durchgeführten Betriebs ist - über die Schalteinheit (7)
zur Datenübertragungseinheit (4), womit mit dieser eine
Hauptübertragungsdatenschleife erzielt wird.
Empfängt irgendeine der Stationen (3) aus einer anderen
Station ein Schleifenstörungssignal, oder erfaßt sie eine
Störung in ihrer eigenen Hardware, oder eine Störung in
einer anderen Station, so meldet die
Datenübertragungseinheit (4) die Störung über das RAM (4D)
mit den zwei Anschlüssen der Schalteinheit (7) ihrer
eigenen Station und liefert an die anderen Stationen ein
Befehlssignal, so daß die Hauptschleife zur Hilfsschleife
umgeschaltet wird. Bei Empfang der Störungsmeldung liefert
die Schalteinheit (7) einen Befehl zur Hilfsschleife-
Hauptschleifeumschaltung zur Datenübertragungseinheit (6)
der Hilfsschleife, die in Wartestellung ist, so daß die
Hilfsschleife der Datenübertragungseinheit (6) als
Hauptschleife verwendet wird. Nach Empfang des Befehls
überträgt ihn die Datenübertragungseinheit (6) an die
anderen Stationen, so daß die Hauptschleife zur
Hilfsschleife umgeschaltet wird, und dagegen die
Hilfsschleife zur Hauptschleife. Somit wird die
Datenübertragung selbsttätig fortgesetzt.
Die Datenübertragungseinheiten (4) und (6) übertragen
jeweils die Daten mittels der Hilfe der zwei Anschlüsse
aufweisenden RAMs (4D) und (6D) zur Schalteinheit (7),
und die Schalteinheit (7) überwacht die
Datenübertragungseinheiten (4) und (6) mittels der
Prüfbereiche der Datenübertragungseinheit, die jeweils
in den zwei Anschlüsse aufweisenden RAMs (4D) und (6D)
vorhanden sind.
Erfaßt die Schalteinheit (7) eine Störung in der
Datenübertragungseinheit (4) der Hauptschleife mit Hilfe
der zwei Anschlüsse aufweisenden RAMs (4D) und (6D), so
liefert die Schalteinheit (7) einen Umschaltbefehl für
eine Umschaltung von der Hauptschleife zur Hilfsschleife
zur Datenübertragungseinheit (4) der Hauptschleife und den
Umschaltbefehl für eine Umschaltung von der Hilfsschleife
zur Hauptschleife zur Datenübertragungseinheit (6) der
Hilfsschleife. Somit werden die Datenübertragungen in
allen Stationen (3) selbsttätig umgeschaltet.
Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht, wird
die Datenübertragungsschleife selbsttätig umgeschaltet,
und die Schleife mit der Störung wird freigegeben.
Somit kann die Datenübertragungsleitung mit der Störung
mühelos ersetzt werden.
Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform hat
jede Station zwei Datenübertragungseinheiten (4) und (6);
jedoch ist das technische Konzept der Erfindung
gleichermaßen auf ein Datenübertragungssystem anwendbar,
bei dem jede Station mehr als zwei
Datenübertragungseinheiten aufweist.
Wie vorausgehend erwähnt wurde, hat beim erfindungsgemäßen
Datenübertragungssystem jede Station eine Vielzahl von
Datenübertragungseinheiten, und die Schalteinheit zum
Umschalten der Datenübertragungseinheiten zueinander.
Tritt daher beispielsweise eine Störung in der
Datenübertragungseinheit der Hauptschleife in irgendeiner
der Stationen auf, so werden die Datenübertragungseinheiten
der Hilfsschleife in allen Stationen selbsttätig
ausgewählt, so daß die Datenübertragung fortgesetzt wird.
Aus dem gleichen Grund kann die Datenverbindungseinheit,
die die Störung aufweist, mühelos ersetzt werden; d. h.
die Wartung des Datenübertragungssystems kann leicht
durchgeführt werden.
Claims (4)
1. Datenübertragungssystem für Daten übertragende
programmierbare Steuereinheiten in mehrere Stationen,
mit mehreren Datenübertragungseinheiten (4, 6), die in jeder der Stationen vorhanden sind und mit jenen in den anderen Stationen verbunden sind und mehrere Schleifen bilden, wobei die programmierbaren Steuereinheiten (PC) über die Datenverbindungseinheiten (4, 6) Datenverbindung haben;
mit einer Vorrichtung (4D) zur Erfassung einer Störung in einer der Schleifen, die eine Datenübertragung ausführt, zwecks Lieferung eines Erfassungssignals; und
mit einer Schaltvorrichtung (7) zur Auswahl einer der Datenübertragungseinheiten (4, 6) in der Station,
dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungssignal sowohl die Schaltvorrichtung (7) steuert, um die Datenverbindung auf eine andere Datenübertragungseinheit der Datenübertragungseinheiten (4, 6) der Station umzuschalten, als auch die Abgabe eines Steuersignals an alle anderen Stationen bewirkt, um diese auf eine andere Datenübertragungseinheit umzuschalten, so daß die Datenverbindung der Stationen über eine andere Schleife aufrechterhalten wird.
mit mehreren Datenübertragungseinheiten (4, 6), die in jeder der Stationen vorhanden sind und mit jenen in den anderen Stationen verbunden sind und mehrere Schleifen bilden, wobei die programmierbaren Steuereinheiten (PC) über die Datenverbindungseinheiten (4, 6) Datenverbindung haben;
mit einer Vorrichtung (4D) zur Erfassung einer Störung in einer der Schleifen, die eine Datenübertragung ausführt, zwecks Lieferung eines Erfassungssignals; und
mit einer Schaltvorrichtung (7) zur Auswahl einer der Datenübertragungseinheiten (4, 6) in der Station,
dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungssignal sowohl die Schaltvorrichtung (7) steuert, um die Datenverbindung auf eine andere Datenübertragungseinheit der Datenübertragungseinheiten (4, 6) der Station umzuschalten, als auch die Abgabe eines Steuersignals an alle anderen Stationen bewirkt, um diese auf eine andere Datenübertragungseinheit umzuschalten, so daß die Datenverbindung der Stationen über eine andere Schleife aufrechterhalten wird.
2. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Erfassungsvorrichtung (4D) in jeder der
Datenübertragungseinheiten (4, 6) vorgesehen ist.
3. Datenübertragungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Erfassungsvorrichtung (4D) Prüfbereiche in einem
zur Datenübertragung verwendeten RAM mit zwei
Anschlüssen verwendet.
4. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede der Anzahl Stationen mit zwei
Datenübertragungseinheiten (4, 6) ausgestattet ist.
Applications Claiming Priority (1)
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| JP30391087A JPH01145701A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | プログラマブルコントローラのデータリンクシステム |
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Family
ID=17926739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19883840570 Granted DE3840570A1 (de) | 1987-12-01 | 1988-12-01 | Datenuebertragungssystem fuer programmierbare steuereinheiten |
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