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DE102017012228B4 - Module unit - Google Patents

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DE102017012228B4
DE102017012228B4 DE102017012228.8A DE102017012228A DE102017012228B4 DE 102017012228 B4 DE102017012228 B4 DE 102017012228B4 DE 102017012228 A DE102017012228 A DE 102017012228A DE 102017012228 B4 DE102017012228 B4 DE 102017012228B4
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DE
Germany
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data
module unit
interface
data bus
bus
Prior art date
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Active
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DE102017012228.8A
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German (de)
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Inventor
Daniel JEROLM
Hans-Herbert Kirste
Anton Lischewski
Frank Schadde
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Wago Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Wago Verwaltungs GmbH
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
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    • H04L12/423Loop networks with centralised control, e.g. polling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L12/40Bus networks
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Abstract

Eine Moduleinheit (8a, 8b, 8n) zum Verbinden eines Datenbusteilnehmers (20a, 20b, ..., 20n) mit einem Lokalbus (6, 7) ist beschrieben, die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) weist auf eine erste Eingangsschnittstelle (9) und eine erste Ausgangsschnittstelle (10) verbindbar mit dem Lokalbus (6, 7), eine erste Datenverbindungsschnittstelle (14b) verbindbar mit dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n), und ein erstes Schaltmittel (23), das angepasst ist in Abhängigkeit von einer Steuereingabe, St, von dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n) einen ersten oder einen zweiten Schaltzustand einzunehmen, und in dem ersten Schaltzustand die erste Eingangsschnittstelle (9) mit der ersten Ausgangsschnittstelle (10) zu verbinden und in dem zweiten Schaltzustand die erste Datenverbindungsschnittstelle (14b) mit der ersten Ausgangsschnittstelle (10) zu verbinden.A module unit (8a, 8b, 8n) for connecting a data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n) to a local bus (6, 7) is described, the module unit (8a, 8b, 8n) has a first input interface ( 9) and a first output interface (10) connectable to the local bus (6, 7), a first data connection interface (14b) connectable to the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), and a first switching means (23) that is adapted depending on a control input, St, from the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n) to assume a first or a second switching state, and in the first switching state the first input interface (9) with the first output interface (10) to connect and to connect the first data connection interface (14b) to the first output interface (10) in the second switching state.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Moduleinheit zum Verbinden eines Datenbusteilnehmers mit einem Lokalbus, insbesondere während des Betriebs des Lokalbusses.The present invention relates to a module unit for connecting a data bus subscriber to a local bus, in particular during the operation of the local bus.

Stand der TechnikState of the art

Moduleinheiten zum Verbinden eines Datenbusteilnehmers mit einem Lokalbus werden zumeist in Automatisierungsanlagen verwendet. Automatisierungsanlagen werden insbesondere zur Steuerung von industriellen Anlagen, Gebäuden sowie von Verkehrsmitteln eingesetzt. Für die Steuerung einer Automatisierungsanlage sind zumeist mehrere Sensoren und Aktoren notwendig. Diese überwachen und steuern den von der Anlage ausgeführten Prozess. Die unterschiedlichen Sensoren und Aktoren einer Automatisierungsanlage werden dabei häufig auch als Automatisierungsgeräte bezeichnet.Module units for connecting a data bus subscriber to a local bus are mostly used in automation systems. Automation systems are used in particular to control industrial systems, buildings and means of transport. Multiple sensors and actuators are usually required to control an automation system. These monitor and control the process carried out by the system. The different sensors and actuators of an automation system are often also referred to as automation devices.

Diese Automatisierungsgeräte können entweder direkt mit einer Steuerung der Automatisierungsanlage verbunden werden, oder können zunächst mit Ein- und Ausgangsmodulen, die häufig auch als E/A-Module bezeichnet werden, verbunden werden. Diese können dann wiederum direkt mit der Steuerung verbunden werden. Die Automatisierungsgeräte können dabei entweder direkt in den E/A-Modulen integriert sein oder können mit diesen über Kabel oder kabellos verbunden sein.These automation devices can either be connected directly to a controller of the automation system, or can first be connected to input and output modules, which are often also referred to as I / O modules. These can then be connected directly to the control. The automation devices can either be integrated directly into the I / O modules or can be connected to them via cables or wirelessly.

Die Steuerung einer Automatisierungsanlage wird in der Regel mit Hilfe einer oder mehrerer speicherprogrammierbaren Steuerungen, SPS, bewerkstelligt. Die SPSs können dabei hierarchisch oder dezentral in einer Automatisierungsanlage angeordnet sein. Dabei gibt es bei den SPS unterschiedliche Leistungsklassen, so dass diese je nach Rechen- und Speicherkapazität unterschiedliche Steuerungen und Regelungen übernehmen können. Eine SPS hat im einfachsten Fall Eingänge, Ausgänge, ein Betriebssystem (Firmware) und eine Schnittstelle, über die ein Anwenderprogramm geladen werden kann. Das Anwenderprogramm legt fest, wie die Ausgänge in Abhängigkeit von den Eingängen geschaltet werden sollen. Dabei können die Eingänge und Ausgänge mit den Automatisierungsgeräten und/oder den E/A-Modulen verbunden werden und anhand der im Anwenderprogramm hinterlegten Logik kann der Prozess, der von der Automatisierungsanlage durchgeführt wird, überwacht beziehungsweise gesteuert werden. Dabei wird die Überwachung des Prozesses durch die Sensoren bewerkstelligt und die Steuerung des Prozesses durch die Aktoren. Die Steuerung kann auch als zentrale Steuerung oder Zentraleinheit bezeichnet werden und übernimmt zumindest für ein mit der Steuerung verbundenes Automatisierungsgerät oder E/A-Modul die Steuerung.The control of an automation system is usually carried out with the help of one or more programmable logic controllers, PLC , accomplished. The PLCs can be arranged hierarchically or decentrally in an automation system. There are with the PLC Different performance classes so that they can take on different controls depending on the computing and storage capacity. A PLC In the simplest case it has inputs, outputs, an operating system (firmware) and an interface via which a user program can be loaded. The user program determines how the outputs are to be switched depending on the inputs. The inputs and outputs can be connected to the automation devices and / or the I / O modules and the process that is carried out by the automation system can be monitored or controlled using the logic stored in the user program. The process is monitored by the sensors and the process is controlled by the actuators. The controller can also be referred to as a central controller or central unit and takes over control for at least one automation device or I / O module connected to the controller.

Allerdings ist das direkte Verbinden der Automatisierungsgeräte mit der zumindest einen Steuerung oder der E/A-Module mit der zumindest einen Steuerung in Form einer parallelen Verdrahtung, d.h. von jedem Automatisierungsgerät oder jedem E/A-Modul wird je eine Leitung zur übergeordneten Steuerung verlegt, sehr aufwendig. Gerade bei steigendem Automatisierungsgrad einer Automatisierungsanlage wächst der Verkabelungsaufwand bei paralleler Verdrahtung. Dies ist mit großem Aufwand bei der Projektierung, Installation, Inbetriebnahme und Wartung verbunden.However, the direct connection of the automation devices to the at least one controller or the I / O modules to the at least one controller is in the form of parallel wiring, i.e. One line from each automation device or each I / O module is routed to the higher-level control, very complex. Especially when the degree of automation of an automation system increases, the cabling effort with parallel wiring increases. This is associated with great effort in project planning, installation, commissioning and maintenance.

Daher werden heutzutage in der Automatisierungstechnik zumeist Bussysteme eingesetzt, mit denen die Automatisierungsgeräte beziehungsweise die E/A-Module an die Steuerung angeschlossen werden können. Um die Anbindung der einzelnen Automatisierungsgeräte beziehungsweise der E/A-Module mit dem Bussystem noch weiter zu vereinfachen, werden heutzutage häufig einzelne Gruppen von Automatisierungsgeräten beziehungsweise E/A-Modulen mit Hilfe eines spezialisierten Lokalbusses zunächst untereinander zu einem Lokalbussystem verbunden und anschließend wird zumindest ein Teilnehmer dieses Lokalbusses mit dem Bussystem verbunden, welches mit der Steuerung verbunden ist. Dabei kann sich das Lokalbussystem von dem Bussystem unterscheiden, welches eingesetzt wird, um die Verbindung mit der Steuerung zu realisieren.
Der mit dem Bussystem der Steuerung verbundene Teilnehmer einer Gruppe von Lokalbusteilnehmern wird häufig auch als Lokalbusmaster bezeichnet. Alternativ wird auch die Bezeichnung Kopfstation des Lokalbussystems verwendet. Dieser Lokalbusmaster kann gegenüber anderen Lokalbusteilnehmer weitere Logiken, Schaltungen oder Funktionalitäten beinhalten, die zur Anbindung an das Bussystem der Steuerung notwendig sind. Auch kann der Lokalbusmaster selbst eine SPS beinhalten. Auch kann dieser Teilnehmer Logiken und Schaltungen zur Umsetzung zwischen den zwei Bussystemen aufweisen. Der Lokalbusmaster kann daher auch als Gateway oder Busumsetzer ausgebildet sein und sorgt für eine Umsetzung der im Format des einen Bussystems vorliegenden Daten in das Format des Lokalbussystems und umgekehrt. Zumeist aber nicht zwingend, ist der Lokalbusmaster auf die Anbindung des Lokalbusses an den übergeordneten Bus spezialisiert.
For this reason, bus systems with which the automation devices or the I / O modules can be connected to the controller are mostly used in automation technology. In order to simplify the connection of the individual automation devices or the I / O modules with the bus system even more, nowadays individual groups of automation devices or I / O modules are often first connected to one another with the help of a specialized local bus and then at least one Participants of this local bus connected to the bus system, which is connected to the controller. The local bus system can differ from the bus system that is used to establish the connection to the controller.
The subscriber of a group of local bus subscribers connected to the control bus system is often also referred to as the local bus master. Alternatively, the term head station of the local bus system is also used. Compared to other local bus participants, this local bus master can contain further logic, circuits or functionalities that are necessary for connection to the bus system of the controller. The local bus master can also do one PLC include. This subscriber can also have logic and circuits for implementation between the two bus systems. The local bus master can therefore also be designed as a gateway or bus converter and ensures that the data in the format of one bus system is converted into the format of the local bus system and vice versa. But mostly not mandatory, the local bus master specializes in connecting the local bus to the higher-level bus.

Die zum Einsatz kommenden Lokalbusse sind zumeist auf die speziellen Einsatzerfordernisse der Automatisierungsgeräte beziehungsweise E/A-Module abgestimmt oder berücksichtigen deren spezielle Hardwareausgestaltung. Dabei bilden die Gruppen an Automatisierungsgeräten beziehungsweise E/A-Modulen des Lokalbussystems zumeist eine Untergruppe der Automatisierungsanlage zur Ausführung einer speziellen Aufgabe in dem von der Automatisierungsanlage ausgeführten Prozess. Die auf den Bussen ausgetauschten Daten für den Prozess werden auch häufig als Lokalbusdaten oder Prozessdaten bezeichnet, weil diese Daten Informationen zur Regelung beziehungsweise Steuerung des von der Automatisierungsanlage ausgeführten Prozesses beinhaltet. Diese Daten können dabei unter anderem Messdaten, Steuerungsdaten, Zustandsdaten und/oder andere Informationen umfassen. Entsprechend des verwendeten Busprotokolls können diesen Daten andere Daten vorangestellt (engl. Header) oder angehängt (engl. Trailer) sein. Diese anderen Daten können Informationen bezüglich der Daten beinhalten, oder Informationen bezüglich einer internen Kommunikation auf dem Lokalbus beinhalten. Hierbei ist eine Vielzahl von unterschiedlichen Informationen bekannt, die entsprechend des verwendeten Busprotokolls den Prozessdaten vorangestellt oder angefügt werden können. Die an einen Lokalbus angeschlossenen Lokalbusteilnehmer können auch als Datenbusteilnehmer bezeichnet werden, weil diese Daten auf dem Lokalbus austauschen. Ein Datenbusteilnehmer kann dabei zum Steuern oder Überwachen eines Prozesses dienen, insbesondere durch eine Ausgabe von Steuersignalen z.B. an Aktoren und/oder durch einen Empfang von Messsignalen z.B. von Sensoren. Der Datenbusteilnehmer setzt die Steuersignale und/oder Messsignale in Prozessdaten für den Lokalbus um oder umgekehrt.The local buses used are mostly tailored to the special application requirements of the automation devices or I / O modules or take their special hardware design into account. The groups of automation devices or I / O modules of the local bus system mostly form a sub-group of the automation system for performing a special task in the process carried out by the automation system. The data for the process exchanged on the buses are also often referred to as local bus data or process data because this data contains information for regulating or controlling the process carried out by the automation system. These data can include measurement data, control data, status data and / or other information. Depending on the bus protocol used, this data can be preceded by other data (header) or appended (trailer). This other data may include information related to the data or information related to internal communication on the local bus. A large number of different pieces of information are known, which can be preceded or added to the process data according to the bus protocol used. The local bus devices connected to a local bus can also be referred to as data bus devices because they exchange data on the local bus. A data bus subscriber can be used to control or monitor a process, in particular by outputting control signals, for example to actuators, and / or by receiving measurement signals, for example from sensors. The data bus participant converts the control signals and / or measurement signals into process data for the local bus or vice versa.

Ein Beispiel eines Lokalbusses ist ein Ringbus, der eine spezialisierte Form des Lokalbusses darstellt, wie zum Beispiel aus US 5,472,347 A bekannt. In einem Ringbus sind die Datenbusteilnehmer, zum Beispiel die Automatisierungsgeräte beziehungsweise E/A-Module, jeweils mit ihren direkt benachbarten Datenbusteilnehmern verbunden und Daten werden der Reihe nach von einem zum anderen Datenbusteilnehmer weitergeleitet. Es werden also nicht allen Datenbusteilnehmern gleichzeitig die Daten zugesandt, sondern der Reihe nach, wobei ein Datenbusteilnehmer von seinem vorgelagerten Datenbusteilnehmer Daten erhält und Daten an seinen nachgelagerten Datenbusteilnehmer weiterleitet. Zwischen dem Erhalt der Daten und der Weiterleitung kann der Datenbusteilnehmer die erhaltenen Daten verarbeiten. Wenn die Daten den letzten Datenbusteilnehmer in der Reihe erreicht haben, so werden die Daten vom letzten Datenbusteilnehmer wieder der Reihe nach zurück an den ersten Datenbusteilnehmer zurückgeleitet. Das Zurückleiten kann dabei entweder durch alle Datenbusteilnehmer geschehen oder an diesen vorbei mit Hilfe einer Bypassleitung. Der Ringbus hat also einen Abwärtsstrom und Aufwärtsstrom von Daten. Die Daten in einem Ringbus werden meist in Form von Datenpaketen übertragen, die alle Datenbusteilnehmer durchlaufen.
In einer geschlossenen Ringbusanordnung ist es notwendig, dass jeder Steckplatz des Lokalbusses mit einem Datenbusteilnehmer belegt ist, so dass Daten der Reihe nach von einem zum anderen Datenbusteilnehmer weitergeleitet werden können. Falls ein Steckplatz nicht mit einem Datenbusteilnehmer belegt ist, wird der Bus, beziehungsweise der Abwärtsstrom und/oder der Aufwärtsstrom unterbrochen und ein Weiterleiten, beziehungsweise ein Zurückleiten der Daten funktioniert nicht mehr. Auch würde ein Entfernen eines entsprechend gesteckten Datenbusteilnehmers während des Betriebs den Bus sofort unterbrechen.
An example of a local bus is a ring bus, which is a specialized form of the local bus, such as from US 5,472,347 A known. In a ring bus, the data bus subscribers, for example the automation devices or I / O modules, are each connected to their directly adjacent data bus subscribers, and data are forwarded in sequence from one data bus subscriber to another. The data are therefore not sent to all the data bus subscribers simultaneously, but in sequence, a data bus subscriber receiving data from its upstream data bus subscriber and forwarding data to its downstream data bus subscriber. Between the receipt of the data and the forwarding, the data bus subscriber can process the received data. When the data has reached the last data bus subscriber in the row, the data from the last data bus subscriber are routed back in turn back to the first data bus subscriber. The return can either be done by all data bus participants or bypass them with the help of a bypass line. The ring bus thus has a downward and upward stream of data. The data in a ring bus is usually transmitted in the form of data packets that all data bus participants pass through.
In a closed ring bus arrangement, it is necessary that each slot of the local bus is occupied by a data bus participant, so that data can be forwarded in sequence from one data bus participant to another. If a slot is not occupied by a data bus participant, the bus or the downward current and / or the upward current is interrupted and forwarding or returning the data no longer works. Removing an appropriately plugged-in data bus subscriber during operation would also interrupt the bus immediately.

Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Moduleinheit bereitzustellen, welche es ermöglicht, dass ein Lokalbus auch bei dem Entfernen von einem oder mehreren Datenbusteilnehmern nicht unterbrochen wird, sondern weiter betrieben wird.Proceeding from this, it is the object of the present invention to provide an improved module unit which enables a local bus not to be interrupted, but to continue to be operated even when one or more data bus subscribers are removed.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird mit einer Moduleinheit entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. This object is achieved with a module unit according to the independent claim. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Moduleinheit zum Verbinden eines Datenbusteilnehmers mit einem Lokalbus, insbesondere eines Ringbusses, weist eine erste Eingangsschnittstelle und eine erste Ausgangsschnittstelle auf, die verbindbar sind mit dem Lokalbus. D.h. die erste Eingangsschnittstelle und eine erste Ausgangsschnittstelle sind angepasst, um mit dem Lokalbus verbunden zu werden. Die erfindungsgemäße Moduleinheit weist weiterhin eine erste Datenverbindungsschnittstelle auf, die mit dem Datenbusteilnehmer verbindbar ist. D.h. die Datenverbindungsschnittstelle ist angepasst, um mit dem Datenbusteilnehmer verbunden zu werden. Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Moduleinheit ein erstes Schaltmittel auf, das angepasst ist, in Abhängigkeit von einer Steuereingabe von dem Datenbusteilnehmer einen ersten oder einen zweiten Schaltzustand einzunehmen, wobei in dem ersten eingenommenen Schaltzustand die erste Eingangsschnittstelle mit der ersten Ausgangsschnittstelle verbunden ist und in dem zweiten eingenommenen Schaltzustand die erste Datenverbindungsschnittstelle mit der ersten Ausgangsschnittstelle verbunden ist. D.h. je nach Schaltzustand des Schaltmittels ist entweder die erste Eingangsschnittstelle mit der ersten Ausgangsschnittstelle verbunden und Daten werden nur durch die Moduleinheit geleitet, wohingegen in dem anderen Schaltzustand Daten die an der ersten Eingangsschnittstelle anliegen nicht direkt auf die erste Ausgangsschnittstelle geleitet werden, sondern die Daten an der ersten Ausgangsschnittstelle abhängig sind von der ersten Datenverbindungsschnittstelle, also beispielsweise von den Daten, die der Datenbusteilnehmer an dieser ersten Datenverbindungsschnittstelle bereitstellt. Beispielsweise kann das Schaltmittel dabei angepasst sein, die jeweiligen Schaltzustände danach zu richten, ob ein Datenbusteilnehmer mit der Moduleinheit verbunden ist oder nicht. Im Falle dessen, dass kein Datenbusteilnehmer mit der Moduleinheit verbunden ist kann das Schaltmittel beispielsweise den ersten Schaltzustand herstellen, wohingegen das Schaltmittel im Falle dessen, dass ein Datenbusteilnehmer verbunden ist mit der Moduleinheit den zweiten Schaltzustand herstellen kann.The module unit according to the invention for connecting a data bus subscriber to a local bus, in particular a ring bus, has a first input interface and a first output interface which can be connected to the local bus. This means that the first input interface and a first output interface are adapted to be connected to the local bus. The module unit according to the invention also has a first data connection interface which can be connected to the data bus subscriber. Ie the data connection interface is adapted to be connected to the data bus subscriber. Furthermore, the module unit according to the invention has a first switching means that is adapted to assume a first or a second switching state depending on a control input from the data bus subscriber, the first input interface being connected to the first output interface in the first switching state and the second one assumed switching state, the first data connection interface is connected to the first output interface. That is, depending on the switching state of the switching means, either the first input interface is connected to the first output interface and data is only passed through the module unit, whereas in the other switching state, data which are present at the first input interface are not passed directly to the first output interface, but rather the data the first output interface are dependent on the first Data connection interface, that is to say, for example, of the data that the data bus subscriber provides on this first data connection interface. For example, the switching means can be adapted to adjust the respective switching states according to whether a data bus subscriber is connected to the module unit or not. In the event that no data bus subscriber is connected to the module unit, the switching means can, for example, establish the first switching state, whereas the switching means, in the event that a data bus subscriber is connected to the module unit, can produce the second switching state.

Durch die erfindungsgemäße Moduleinheit lässt sich aus dem Lokalbus ein Datenbusteilnehmer entfernen oder es lässt sich ein Datenbusteilnehmer hinzufügen, ohne dass der Lokalbus längere Zeit unterbrochen wird. Es ist vor allem vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Moduleinheit, dass der Abwärtsstrom an Daten nicht unterbrochen wird, auch wenn ein Datenbusteilnehmer hinzugefügt oder entfernt wird, weil die Moduleinheit in diesem Fall immer noch eine Verbindung zwischen der ersten Eingangsschnittstelle und Ausgangsschnittstelle herstellt.The module unit according to the invention allows a data bus subscriber to be removed from the local bus or a data bus subscriber to be added without the local bus being interrupted for a long time. It is particularly advantageous in the module unit according to the invention that the downward stream of data is not interrupted, even if a data bus subscriber is added or removed, because in this case the module unit still establishes a connection between the first input interface and output interface.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit weist diese eine zweite Datenverbindungsschnittstelle auf, die verbindbar ist mit dem Datenbusteilnehmer - also angepasst ist mit dem Datenbusteilnehmer verbunden zu werden -, wobei das erste Schaltmittel weiter angepasst ist, die zweite Datenverbindungsschnittstelle mit der ersten Eingangsschnittstelle zu verbinden. D.h. die Daten, die an der ersten Eingangsschnittstelle anliegen, werden an eine zweite Datenverbindungsschnittstelle geleitet, so dass diese dem Datenbusteilnehmer zugeleitet werden können, der damit eine Verarbeitung durchführen kann. Anschließend kann der Datenbusteilnehmer die verarbeiteten Daten auf der ersten Datenverbindungsschnittstelle ausgeben, die mit der ersten Ausgangsschnittstelle verbunden ist, so dass die verarbeiteten Daten an die nächste Moduleinheit beziehungsweise den nächsten Datenbusteilnehmer weitergeleitet werden können. Dabei kann das Schaltmittel die Verbindung zwischen der zweiten Datenverbindungsschnittstelle und der ersten Eingangsschnittstelle im gleichen Schaltzustand herstellen, in dem auch die erste Datenverbindungsschnittstelle mit der ersten Ausgangsschnittstelle verbunden wird. Es ist aber auch denkbar, dass die Verbindung zwischen der zweiten Datenverbindungsschnittstelle und der ersten Eingangsschnittstelle in einem dem ersten Schaltzustand vor- oder nachgelagerten Schaltzustand hergestellt wird. D.h. die Verbindung der ersten Datenverbindungsschnittstelle mit der ersten Ausgangsschnittstelle kann gleichzeitig mit der Verbindung der zweiten Datenverbindungsschnittstelle mit der ersten Eingangsschnittstelle hergestellt werden oder die entsprechenden Verbindungen können nacheinander hergestellt werden. Die auf dem Lokalbus gesendeten Daten können in Form von Datenpaketen übertragen werden. Die Datenpakete können auch als Telegramme bezeichnet werden. Ein Datenpaket weist beispielsweise Header, Payload und vorteilhafterweise eine Prüfsumme auf.In a preferred embodiment of the module unit according to the invention, it has a second data connection interface which can be connected to the data bus subscriber - that is to say is adapted to be connected to the data bus subscriber -, the first switching means being further adapted to connect the second data connection interface to the first input interface. I.e. the data which are present at the first input interface are passed to a second data connection interface, so that these can be passed on to the data bus subscriber, who can then process them. The data bus subscriber can then output the processed data on the first data connection interface, which is connected to the first output interface, so that the processed data can be forwarded to the next module unit or the next data bus subscriber. The switching means can establish the connection between the second data connection interface and the first input interface in the same switching state in which the first data connection interface is also connected to the first output interface. However, it is also conceivable that the connection between the second data connection interface and the first input interface is established in a switching state before or after the first switching state. I.e. the connection of the first data connection interface to the first output interface can be established simultaneously with the connection of the second data connection interface to the first input interface, or the corresponding connections can be established in succession. The data sent on the local bus can be transmitted in the form of data packets. The data packets can also be called telegrams. A data packet has, for example, header, payload and advantageously a checksum.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit ist der Lokalbus als Ringbus ausgebildet, und die erste Eingangsschnittstelle ist angepasst zum Empfangen von Daten, wohingegen die erste Ausgangsschnittstelle angepasst ist zum Senden von Daten. Dabei empfängt die erste Eingangsschnittstelle Daten von einem vorgelagerten Datenbusteilnehmer beziehungsweise einer vorgelagerten Moduleinheit oder dem Lokalbusmaster. Die Ausgangsschnittstelle sendet Daten an einen nachgelagerten Datenbusteilnehmer beziehungsweise eine nachgelagerte Moduleinheit. Das Empfangen und Senden kann passiv oder aktiv sein. D.h. das Empfangen kann beispielsweise ausschließlich darin bestehen, dass ein Signal an der ersten Eingangsschnittstelle anliegt, aber keine Signalverarbeitung stattfindet. In diesem Fall kann von einem passiven Empfangen gesprochen werden. Im Falle dessen, dass beispielsweise eine Signalverarbeitung stattfindet, so kann von einem aktiven Empfangen gesprochen werden. Das gleiche gilt auch für das Senden, wird keine Signalverarbeitung durchgeführt, d.h. das Signal also einfach an der ersten Ausgangsschnittstelle bereitgestellt, so kann von einem passiven Senden gesprochen werden, wohingegen falls eine Signalverarbeitung durchgeführt wird von einem aktiven Senden gesprochen werden kann. Die erste Eingangsschnittstelle und die erste Ausgangsschnittstelle können dabei beide passiv oder aktiv sein, d.h. keine oder eine Signalverarbeitung durchführen, oder eine der beiden Schnittstellen kann aktiv sein wohingegen die andere passiv ist, d.h. die eine führt eine Signalverarbeitung durch, wohingegen die andere keine Signalverarbeitung durchführt. Dem Fachmann ist bewusst, dass mit dem Begriff Signalverarbeitung jegliche Verarbeitung eines Signals gemeint sein kann, beispielsweise eine Codierung, eine Decodierung, Anwenden einer Modulierung oder De-Modulierung, Umsetzung auf oder von einem Übertragungsformat in ein anderes Format etc. Hierbei sind auch die entsprechenden Signalverarbeitungen für die Umsetzung von kabelgebundenen Signalen auf kabellose Signale umfasst. In einem Ringbus werden die Daten in Form von Datenpaketen gesendet, die alle Datenbusteilnehmer durchlaufen. Datenpakete werden innerhalb eines Zyklusrahmens vom Lokalbusmaster zu den Datenbusteilnehmern gesendet.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, the local bus is designed as a ring bus and the first input interface is adapted for receiving data, whereas the first output interface is adapted for sending data. The first input interface receives data from an upstream data bus subscriber or an upstream module unit or the local bus master. The output interface sends data to a downstream data bus subscriber or a downstream module unit. Receiving and sending can be passive or active. I.e. for example, the reception may consist solely in that a signal is present at the first input interface, but no signal processing takes place. In this case one can speak of passive reception. In the event that signal processing takes place, for example, active reception can be spoken of. The same applies to transmission, if no signal processing is carried out, i.e. the signal is therefore simply provided at the first output interface, so passive transmission can be spoken of, whereas if signal processing is being carried out, active transmission can be spoken of. The first input interface and the first output interface can both be passive or active, i.e. perform no or signal processing, or one of the two interfaces can be active whereas the other is passive, i.e. one performs signal processing, while the other does not perform signal processing. The person skilled in the art is aware that the term signal processing can mean any processing of a signal, for example coding, decoding, applying modulation or de-modulation, conversion to or from a transmission format into another format, etc. Here are the corresponding ones Signal processing for the conversion of wired signals to wireless signals includes. In a ring bus, the data is sent in the form of data packets that all data bus participants pass through. Data packets are sent from the local bus master to the data bus participants within a cycle frame.

Ein Zyklusrahmen kann dabei beispielsweise als ein wiederkehrendes (zyklisches) vorzugsweise äquidistantes Zeitintervall, in dem Daten auf dem Lokalbus übertragbar sind, definiert werden. Der Zyklusrahmen weist beispielsweise zumindest eine Startkennung (SOC) und einen Zeitbereich zur Übertragung von Daten auf. Mehrere Startkennungen (SOC) aufeinander folgender Zyklusrahmen sind dabei vorteilhafterweise in einem zeitlich äquidistanten Abstand zueinander. Der genannte Zeitbereich ist für die Übertragung der Datenpakete vorgesehen. Die Startkennung (SOC) und die Datenpakete werden über den Lokalbus übertragen und durchlaufen alle Datenbusteilnehmer. Die Startkennung (SOC) ist separat, also als eigenständiges Symbol übertragbar oder vorteilhafterweise in einem Startdatenpaket (SOC-Paket) enthalten.A cycle frame can, for example, be a recurring (cyclical), preferably equidistant, time interval in which data is stored are transferable to the local bus. The cycle frame has, for example, at least one start identifier (SOC) and a time range for the transmission of data. Several start identifiers (SOC) of successive cycle frames are advantageously at a time-equidistant distance from one another. The stated time range is intended for the transmission of the data packets. The start identifier (SOC) and the data packets are transmitted via the local bus and pass through all data bus participants. The start identifier (SOC) is separate, that is to say transferable as an independent symbol or advantageously contained in a start data packet (SOC packet).

Innerhalb des Zeitbereichs des Zyklusrahmens werden keine, ein oder mehrere Datenpakete übertragen. Vorteilhafterweise werden in einem Zyklusrahmen Leerlauf-Daten (Idle-Data) eingefügt, insbesondere angrenzend an zumindest ein Datenpaket. Vorteilhafterweise bewirkt die Übertragung der Datenpakete und/oder der Leerlauf-Daten ein ununterbrochenes Signal auf dem Lokalbus. Das Signal ermöglicht es den Datenbusteilnehmern, sich auf dieses zeitlich zu synchronisieren. Vorteilhafterweise weist der Zyklusrahmen zusätzlich einen Trailer auf. Der Trailer hat eine variable Länge und folgt auf den Zeitbereich zur Datenübertragung vorzugsweise bis zur folgenden Startkennung (SOC) des nächsten Zyklusrahmens. Vorteilhafterweise weist der Trailer Leerlauf-Daten auf.No, one or more data packets are transmitted within the time frame of the cycle frame. Idle data is advantageously inserted in a cycle frame, in particular adjacent to at least one data packet. The transmission of the data packets and / or the idle data advantageously causes an uninterrupted signal on the local bus. The signal enables the data bus participants to synchronize in time with it. The cycle frame advantageously also has a trailer. The trailer has a variable length and preferably follows the time range for data transmission until the next start identifier (SOC) of the next cycle frame. The trailer advantageously has idle data.

Die im Zyklusrahmen übertragenen Datenpakete werden dabei vorzugsweise originär vom Lokalbusmaster erzeugt und über den Ringbus an die Datenbusteilnehmer gesendet. Beim Erzeugen kann der Lokalbusmaster von der Steuerung, beispielsweise einer SPS, empfangene Prozessdaten in ein Datenpaket einfügen. Das Datenpaket kann aber auch Prozessdaten von dem Lokalbusmaster selbst und/oder der Steuerung enthalten. Das Datenpaket und damit die darin enthaltenen Prozessdaten durchlaufen dann schrittweise die einzelnen Datenbusteilnehmer des Ringbusses. Dabei kann das Datenpaket eine Vielzahl von Symbolen aufweisen, wobei jedes Symbol eine bestimmte Anzahl von Bits aufweist, beispielsweise 8 Bits also 1 Byte. Das Datenpaket durchläuft dementsprechend einheitenweise, stückchenweise, oder Teile weise, zum Beispiel in Form von Symbolen die Datenbusteilnehmer. Die Datenbusteilnehmer haben dementsprechend zu jeder gegebenen Zeit immer nur einen Teil des Datenpakets vorliegen. Wenn hier also von Daten gesprochen wird, so kann dies auch meinen, ein Symbol des Datenpakets, das gerade den Ringbus durchläuft. Ein Datenpaket welches Prozessdaten trägt kann auch als Prozessdatenpaket bezeichnet werden. Das Prozessdatenpaket weist die Prozessdaten auf, die von den Datenbusteilnehmern des Lokalbusses gesendet und/oder empfangen werden. Vorteilhafterweise weist das Prozessdatenpaket keine Adresse zur Übertragung der Prozessdaten an einen oder von einem Datenbusteilnehmer im Lokalbus auf. In dem Prozessdatenpaket sind die Prozessdaten derart angeordnet, dass Datenbusteilnehmer auf Grund der jeweiligen Position der Prozessdaten in dem Prozessdatenpaket, beispielsweise ein oder mehrere Bits innerhalb eines zugeordneten zusammenhängenden Datenblocks (1 Byte), diejenigen dem jeweiligen Datenbusteilnehmer zugehörigen Prozessdaten erkennen können. Vorteilhafterweise weist das Prozessdatenpaket eine Kennung (IDE) auf, die dem Typ des Datenpakets, also dem Prozessdatenpaket zugeordnet und durch den Datenbusteilnehmer identifizierbar ist.The data packets transmitted in the cycle frame are preferably originally generated by the local bus master and sent to the data bus participants via the ring bus. When generating, the local bus master can be controlled by the controller, for example one PLC , insert received process data into a data packet. The data packet can also contain process data from the local bus master itself and / or the controller. The data packet and thus the process data contained therein then step through the individual data bus participants of the ring bus. The data packet can have a large number of symbols, each symbol having a specific number of bits, for example 8 bits, ie 1 byte. The data packet accordingly runs through the data bus participants in units, pieces or parts, for example in the form of symbols. Accordingly, the data bus subscribers always have only part of the data packet at any given time. So when we are talking about data, this can also mean a symbol of the data packet that is currently going through the ring bus. A data packet that carries process data can also be referred to as a process data packet. The process data packet has the process data that are sent and / or received by the data bus participants of the local bus. The process data packet advantageously has no address for transmitting the process data to or from a data bus subscriber in the local bus. The process data are arranged in the process data packet in such a way that, based on the respective position of the process data in the process data packet, data bus subscribers, for example one or more bits within an associated coherent data block ( 1 Byte) which process data belonging to the respective data bus participant can recognize. The process data packet advantageously has an identifier (IDE) which is assigned to the type of the data packet, that is to say the process data packet, and which can be identified by the data bus subscriber.

Ein Datenpaket kann aber auch ein Kommunikationsdatenpaket sein, welches keine Prozessdaten aufweist und insbesondere zum Programmieren und/oder zum Steuern und/oder zum Überwachen und/oder zum Identifizieren zumindest eines Datenbusteilnehmers dient. Vorteilhafterweise weist das Kommunikationsdatenpaket eine Adresse auf, die mindestens einem Datenbusteilnehmer zugeordnet ist. Vorzugsweise ist der Datenbusteilnehmer eingerichtet, die Adresse auszuwerten und das Kommunikationsdatenpaket entsprechend zu verarbeiten.However, a data packet can also be a communication data packet which has no process data and is used in particular for programming and / or for controlling and / or for monitoring and / or for identifying at least one data bus subscriber. The communication data packet advantageously has an address which is assigned to at least one data bus subscriber. The data bus subscriber is preferably set up to evaluate the address and to process the communication data packet accordingly.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit weist die erste Eingangsschnittstelle zumindest einen lösbaren elektrischen Kontakt zum Anschluss an den Lokalbus und/oder die erste Ausgangsschnittstelle zumindest einen lösbaren elektrischen Kontakt zum Anschluss an den Lokalbus auf. Dabei können über den einen elektrischen Kontakt der ersten Eingangsschnittstelle Signale von dem vorgelagerten Datenbusteilnehmer beziehungsweise der vorgelagerten Moduleinheit empfangen werden und über den einen elektrischen Kontakt der ersten Ausgangsschnittstelle können Signale gesendet werden an den nachgelagerten Datenbusteilnehmer beziehungsweise die nachgelagerte Moduleinheit. Dabei kann das Senden und Empfangen passiv oder aktiv geschehen. Dem Fachmann ist auch bewusst dass die Schnittstellen auch eine andere Anzahl an Kontakten aufweisen können und die Anzahl nur von der konkreten Ausgestaltung des Lokalbusses abhängig ist. Dem Fachmann ist auch bewusst, dass die Kontakte als Steck, Schneid oder anderweitige Kontakte ausgebildet sein können, mit denen sich eine elektrisch leitende Verbindung herstellen lässt. Es ist auch denkbar, dass eine optische Verbindung hergestellt wird. Dass die Kontakte lösbar sind bedeutet, dass diese nicht eine feste Verbindung eingehen, sondern durch Ausübung einer gewissen Kraft wieder voneinander gelöst werden können.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, the first input interface has at least one detachable electrical contact for connection to the local bus and / or the first output interface has at least one detachable electrical contact for connection to the local bus. Signals can be received from the upstream data bus subscriber or the upstream module unit via the one electrical contact of the first input interface, and signals can be sent via the one electrical contact of the first output interface to the downstream data bus subscriber or the downstream module unit. Sending and receiving can be done passively or actively. The person skilled in the art is also aware that the interfaces can also have a different number of contacts and the number is only dependent on the specific design of the local bus. The person skilled in the art is also aware that the contacts can be designed as plug-in, cutting or other contacts with which an electrically conductive connection can be established. It is also conceivable that an optical connection is established. The fact that the contacts are detachable means that they do not form a firm connection, but can be detached from one another by exerting a certain force.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit weist die erste Datenverbindungsschnittstelle und/oder die zweite Datenverbindungsschnittstelle jeweils zumindest einen lösbaren elektrischen Kontakt zum Anschluss an den Datenbusteilnehmer auf. Dabei kann die zweite Datenverbindungsschnittstelle dazu angepasst sein dem Datenbusteilnehmer über den Kontakt Signale zu senden, wobei dieses Senden passiv oder aktiv geschehen kann, und die erste Datenverbindungsschnittstelle kann dazu angepasst sein Signale von dem Datenbusteilnehmer zu empfangen, wobei dieses Empfangen passiv und aktiv geschehen kann. Dem Fachmann ist auch bewusst, dass die Schnittstellen auch eine andere Anzahl an Kontakten aufweisen können und die Anzahl nur von der konkreten Ausgestaltung der Datenbusteilnehmer abhängig ist. Dem Fachmann ist auch bewusst, dass die Kontakte als Steck, Schneid oder anderweitige Kontakte ausgebildet sein können, mit denen sich eine elektrisch leitende Verbindung herstellen lässt. Es ist auch denkbar, dass eine optische Verbindung hergestellt wird.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention the first data connection interface and / or the second data connection interface each have at least one detachable electrical contact for connection to the data bus subscriber. In this case, the second data connection interface can be adapted to send signals to the data bus subscriber via the contact, wherein this transmission can take place passively or actively, and the first data connection interface can be adapted to receive signals from the data bus subscriber, whereby this reception can take place passively and actively. The person skilled in the art is also aware that the interfaces can also have a different number of contacts and the number depends only on the specific design of the data bus participants. The person skilled in the art is also aware that the contacts can be designed as plug-in, cutting or other contacts with which an electrically conductive connection can be established. It is also conceivable that an optical connection is established.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit weist diese zumindest ein Verbindungselement auf, um mit einer weiteren Moduleinheit verbunden zu werden, wobei die erste Ausgangsschnittstelle der Moduleinheit elektrisch verbunden wird mit einer ersten Eingangsschnittstelle der weiteren Moduleinheit, oder die erste Eingangsschnittstelle der Moduleinheit elektrisch verbunden wird mit einer ersten Ausgangsschnittstelle der weiteren Moduleinheit. Das Verbindungselement kann dabei eine mechanische Verbindung zwischen den zwei Moduleinheiten herstellen, wobei die Verbindung nur durch Aufbringen einer gewissen Kraft wieder gelöst werden kann. Dementsprechend kann auch gesagt werden, dass das Verbindungselement ein mechanisches Verbindungselement ist. Das mechanische Verbindungselement kann beispielsweise dadurch gebildet werden, dass die Moduleinheiten an der einen Seite Rasthaken aufweisen und an der gegenüberliegenden Seite Ausnehmungen oder Hinterschneidungen, so dass wenn zwei Moduleinheiten aneinander angeordnet werden, die Rasthaken der einen Moduleinheit in die Ausnehmungen oder die Hinterschneidungen der anderen Moduleinheit greifen, so dass diese mechanisch aber lösbar verbunden werden können. Dem Fachmann sind aber auch noch andere Möglichkeiten bekannt, wie zwei Moduleinheiten lösbar mechanisch miteinander verbunden werden können und welche Geometrien hierzu an den Moduleinheiten angeordnet werden müssen. Beim Verbinden der Moduleinheiten ist dabei das Verbindungselement derart ausgestaltet, dass mit Verbindung der Moduleinheiten auch eine elektrische Verbindung der Schnittstellen stattfindet. Dabei wird die erste Ausgangsschnittstelle der einen Moduleinheit mit der ersten Eingangsschnittstelle der anderen nachgelagerten Moduleinheit elektrisch verbunden. Das Verbindungselement sorgt dann dafür, dass die Moduleinheiten nur durch Aufbringung einer gewissen Kraft, die die Haltekraft des Verbindungselements übersteigt, wieder voneinander gelöst werden können und somit die elektrischen Verbindungen wieder gelöst werden. Die Moduleinheiten können auch derart angepasst sein, dass diese nebeneinander auf einer Hutschiene angeordnet werden können und das Verbindungselement kann derart ausgestaltet sein, dass dieses die Moduleinheit auf der Hutschiene fixiert, so dass eine weitere Moduleinheit mit ihrem Verbindungselement direkt an die auf der Hutschiene bereits fixierte Moduleinheit fixiert werden kann. Hierdurch lassen sich mehrere Moduleinheiten aneinanderreihen und an der Hutschiene fixieren. Dabei kann der zumindest eine Kontakt der ersten Ausgangsschnittstelle der einen Moduleinheit in Kontakt mit der ersten Eingangsschnittstelle der nachgelagerten direkt benachbarten Moduleinheit gebracht werden, um so eine elektrische Verbindung herzustellen.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, this has at least one connecting element in order to be connected to a further module unit, the first output interface of the module unit being electrically connected to a first input interface of the further module unit, or the first input interface of the module unit being electrically connected with a first output interface of the further module unit. The connecting element can establish a mechanical connection between the two module units, the connection being releasable only by applying a certain force. Accordingly, it can also be said that the connecting element is a mechanical connecting element. The mechanical connecting element can be formed, for example, in that the module units have latching hooks on one side and recesses or undercuts on the opposite side, so that when two module units are arranged on one another, the latching hooks of one module unit into the recesses or the undercuts of the other module unit grip so that they can be mechanically but releasably connected. However, other possibilities are known to the person skilled in the art of how two module units can be mechanically detachably connected to one another and which geometries must be arranged on the module units for this purpose. When connecting the module units, the connecting element is designed such that when the module units are connected, the interfaces are also electrically connected. The first output interface of one module unit is electrically connected to the first input interface of the other downstream module unit. The connecting element then ensures that the module units can only be detached from one another again by applying a certain force which exceeds the holding force of the connecting element, and the electrical connections are thus detached again. The module units can also be adapted in such a way that they can be arranged next to one another on a top-hat rail and the connecting element can be designed in such a way that it fixes the module unit on the top-hat rail, so that a further module unit with its connecting element is fixed directly to the one on the top-hat rail Module unit can be fixed. This allows several module units to be strung together and fixed to the top-hat rail. In this case, the at least one contact of the first output interface of the one module unit can be brought into contact with the first input interface of the downstream directly adjacent module unit in order to establish an electrical connection.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit weist dieses zumindest ein Verbindungselement auf, um mit einem Datenbusteilnehmer verbunden zu werden, wobei die erste Datenverbindungsschnittstelle und/oder die zweite Datenverbindungsschnittstelle elektrisch verbunden werden mit dem Datenbusteilnehmer. Dabei kann das Verbindungselement zumindest derart ausgestaltet sein, dass dieses ein lösbares mechanisches Verbinden des Datenbusteilnehmers mit der Moduleinheit erlaubt. Beispielsweise kann dies durch geeignete Steck- oder Klemmverbindungselemente an der Moduleinheit und an dem Datenbusteilnehmer realisiert werden, so dass der Datenbusteilnehmer nur bei Aufbringen einer durch diese Elemente bereitgestellten Haltekraft wieder von der Moduleinheit gelöst werden kann. Es ist auch denkbar, dass Sicherungselemente eingesetzt werden, die ein unbeabsichtigtes Lösen der Datenbusteilnehmer, beispielsweise bei starken Vibrationen, verhindern. Diese Sicherungselemente können beispielsweise nur mit einem Werkzeug gelöst werden oder stellen eine zusätzliche Haltekraft dar. Wenn der Datenbusteilnehmer mit der Moduleinheit verbunden ist, dann sind auch die erste und/oder zweite Datenverbindungsschnittstelle mit dem Datenbusteilnehmer verbunden, der entsprechende komplementäre Kontakte aufweist. Dies kann mit entsprechenden Steck- oder Klemmkontakten realisiert werden.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, this has at least one connection element in order to be connected to a data bus subscriber, the first data connection interface and / or the second data connection interface being electrically connected to the data bus subscriber. The connecting element can at least be designed in such a way that it allows detachable mechanical connection of the data bus subscriber to the module unit. For example, this can be achieved by means of suitable plug-in or clamp connection elements on the module unit and on the data bus device, so that the data bus device can only be released from the module unit when a holding force provided by these elements is applied. It is also conceivable that security elements are used which prevent the data bus subscribers from being unintentionally released, for example in the event of strong vibrations. These securing elements can, for example, be released only with a tool or represent an additional holding force. If the data bus subscriber is connected to the module unit, then the first and / or second data connection interface are also connected to the data bus subscriber, which has corresponding complementary contacts. This can be done with the appropriate plug or clamp contacts.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit weist diese eine zweite Eingangsschnittstelle und eine zweite Ausgangsschnittstelle zum Verbinden mit dem Lokalbus auf. Diese Schnittstellen bilden die Aufwärtsverbindung des Lokalbusses und erlauben es Signale, die von einem nachgelagerten Datenbusteilnehmer beziehungsweise einer nachgelagerten Moduleinheit an der zweiten Eingangsschnittstelle empfangen werden an einen vorgelagerten Datenbusteilnehmer oder Moduleinheit über die zweite Ausgangsschnittstelle zu senden. Dabei kann das Senden und Empfangen passiv oder aktiv geschehen. In einer einfachen Ausgestaltung kann die Moduleinheit eine direkte elektrisch oder optisch leitende Verbindung zwischen der zweiten Eingangsschnittstelle und der zweiten Ausgangsschnittstelle aufweisen. D.h. in dieser Ausgestaltung werden die Daten in Aufwärtsrichtung nur durch die Moduleinheit hindurch geleitet. Alternativ kann die Moduleinheit aber auch eine dritte und eine vierte Datenverbindungsschnittstelle aufweisen zum Verbinden mit dem Datenbusteilnehmer, und ein zweites Schaltmittel, das angepasst ist in Abhängigkeit von der Steuereingabe von dem Datenbusteilnehmer einen ersten oder einen zweiten Schaltzustand einzunehmen, und in dem ersten Schaltzustand die zweite Eingangsschnittstelle mit der zweiten Ausgangsschnittstelle zu verbinden und in dem zweiten Schaltzustand die dritte Datenverbindungsschnittstelle mit der zweiten Eingangsschnittstelle zu verbinden und/oder die vierte Datenverbindungsschnittstelle mit der zweiten Ausgangsschnittstelle zu verbinden. D.h. in dieser Ausgestaltung können auch in Aufwärtsrichtung Signale kommend von dem nachgelagerten Datenbusteilnehmer beziehungsweise der nachgelagerten Moduleinheit von dem Datenbusteilnehmer verarbeitet werden. Dies hat insbesondere in einem Ringbus den Vorteil, dass die den Datenbusteilnehmer passierenden Symbole des Datenpakets zweimal verarbeitet werden können, nämlich einmal wenn diese in Abwärtsrichtung gesendet werden und das zweite Mal, wenn diese in Aufwärtsrichtung gesendet werden. In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, it has a second input interface and a second output interface for connecting to the local bus. These interfaces form the uplink of the local bus and allow signals from a downstream data bus subscriber or a downstream module unit at the second input interface are received to be sent to an upstream data bus subscriber or module unit via the second output interface. Sending and receiving can be done passively or actively. In a simple embodiment, the module unit can have a direct electrically or optically conductive connection between the second input interface and the second output interface. In other words, in this configuration, the data are only passed through the module unit in the upward direction. Alternatively, the module unit can also have a third and a fourth data connection interface for connecting to the data bus participant, and a second switching means, which is adapted to assume a first or a second switching state depending on the control input from the data bus participant, and the second in the first switching state To connect input interface to the second output interface and in the second switching state to connect the third data connection interface to the second input interface and / or to connect the fourth data connection interface to the second output interface. In this embodiment, signals coming from the downstream data bus subscriber or the downstream module unit can also be processed by the data bus subscriber in the upward direction. This has the advantage, in particular in a ring bus, that the symbols of the data packet passing through the data bus subscriber can be processed twice, namely once when they are sent in the downward direction and the second time when they are sent in the upward direction.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit sind das erste und/oder zweite Schaltmittel elektrisch steuerbar. D.h. die Steuereingabe ist ein elektrisches Signal und entsprechend des elektrischen Signals nehmen das erste und/oder zweite Steuermittel einen entsprechenden Schaltzustand an. Die Formulierung „das erste und/oder das zweite Schaltmittel“ bedeutet, dass mindestens eines der Schaltmittel derart ausgestaltet ist. Wenn es nur ein erstes Schaltmittel gibt, ist dieses derart ausgestaltet. Wenn die Moduleinheit mehrere Schaltmittel aufweist, ist mindestens ein Schaltmittel derart ausgestaltet, vorzugsweise sind aber alle Schaltmittel derart ausgestaltet. Dabei können beide Schaltmittel mit dem gleichen Steuersignal beaufschlagt werden, so dass beide Schaltmittel gleichzeitig gesteuert werden, oder die Schaltmittel können mit unterschiedlichen Steuersignalen beaufschlagt werden. Das Steuersignal kann dabei beispielsweise vom Datenbusteilnehmer selbst erzeugt werden und erst dann erzeugt werden, wenn eine bestimmte Bedingung eingetroffen ist. Beispielsweise können beide Schaltmittel zunächst im ersten Schaltzustand sein, also eine Durchleitung von Signalen in Abwärts- und Aufwärtsrichtung bereitstellen. Wenn der Datenbusteilnehmer mit der Moduleinheit verbunden wird, kann dieser beispielsweise unverzüglich ein Steuersignal bereitstellen, was die Schaltmittel veranlasst in den zweiten Schaltzustand zu wechseln, so dass die Signale nicht mehr an dem Datenbusteilnehmer vorbei geleitet werden, sondern von diesem verarbeitet werden können. Es kann aber auch sein, dass der Datenbusteilnehmer zunächst eine gewisse Zeit braucht, bis dieser kommunikationsbereit beziehungsweise verarbeitungsbereit ist, und ein Steuersignal wird erst nach dieser Zeit an die Moduleinheit gesendet, so dass erst wenn die Bereitschaft der Kommunikation beziehungsweise die Bereitschaft der Verarbeitung besteht, die Daten an den Datenbusteilnehmer geleitet werden. Das Steuersignal selbst kann jedes Signal sein, das in der Lage ist eine Information von dem Datenbusteilnehmer an das Schaltmittel zu transportieren. Beispielsweise kann diese Information mittels eines elektrischen oder optischen Signals transportiert werden. Das Steuersignal kann dabei beispielsweise ein binäres Signal sein, welches nur angibt ob oder ob nicht ein Schaltzustand eingenommen werden soll. Dabei kann das erste und/oder das zweite Schaltmittel mindestens ein elektromechanischer Schalter sein. Beispielsweise kann das erste und/oder das zweite Schaltmittel ein Relais mit einem Elektromagneten sein, das derart ausgestaltet ist, dass das elektrische Steuersignal das Relais betätigen kann. Der elektromechanische Schalter kann sich in oder an der Moduleinheit befinden. Das erste und/oder das zweite Schaltmittel können alternativ auch ein elektronischer Schalter sein. Der Schalter kann in Form eines Halbleiterbauelements, wie beispielsweise durch einen Feldeffekttransistor, Bipolartransistor oder durch eine Diodenschaltung realisiert werden. Der elektronische Schalter kann mittels dem elektrischen Steuersignal geschaltet werden. Vorteilhaft haben elektronische Schalter eine kürzere Schaltdauer als elektromechanische Schalter und sind außerdem prell- und verschleißfrei. Auch der elektronische Schalter kann sich in oder an der Moduleinheit befinden.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, the first and / or second switching means are electrically controllable. I.e. the control input is an electrical signal and, in accordance with the electrical signal, the first and / or second control means assume a corresponding switching state. The wording “the first and / or the second switching means” means that at least one of the switching means is configured in this way. If there is only a first switching means, this is designed in this way. If the module unit has multiple switching means, at least one switching means is designed in this way, but preferably all switching means are configured in this way. Both switching means can be acted upon by the same control signal, so that both switching means can be controlled simultaneously, or the switching means can be acted upon with different control signals. The control signal can, for example, be generated by the data bus subscriber itself and can only be generated when a certain condition has been met. For example, both switching means can initially be in the first switching state, that is to say provide signals in a downward and upward direction. If the data bus subscriber is connected to the module unit, the latter can, for example, immediately provide a control signal, which causes the switching means to switch to the second switching state, so that the signals are no longer routed past the data bus subscriber, but can be processed by the latter. However, it may also be the case that the data bus subscriber first takes a certain amount of time until it is ready for communication or processing, and a control signal is only sent to the module unit after this time, so that only when the communication or the processing is ready, the data is routed to the data bus subscriber. The control signal itself can be any signal that is able to convey information from the data bus subscriber to the switching means. For example, this information can be transported by means of an electrical or optical signal. The control signal can be a binary signal, for example, which only indicates whether or not a switching state is to be assumed. The first and / or the second switching means can be at least one electromechanical switch. For example, the first and / or the second switching means can be a relay with an electromagnet, which is designed such that the electrical control signal can actuate the relay. The electromechanical switch can be located in or on the module unit. The first and / or the second switching means can alternatively also be an electronic switch. The switch can be implemented in the form of a semiconductor component, for example by means of a field effect transistor, bipolar transistor or by means of a diode circuit. The electronic switch can be switched by means of the electrical control signal. Electronic switches advantageously have a shorter switching time than electromechanical switches and are also free of bounce and wear. The electronic switch can also be located in or on the module unit.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit sind das erste und/oder zweite Schaltmittel mechanisch steuerbar. D.h. die Steuereingabe ist eine mechanische Eingabe und entsprechend der Eingabe nehmen das erste und/oder zweite Steuermittel einen entsprechenden Schaltzustand an. D.h. die Schaltmittel werden mechanisch von dem ersten in den zweiten Schaltzustand überführt. Beispielsweise kann dies geschehen durch eine an dem Datenbusteilnehmer angeordnete Geometrie, die wenn der Datenbusteilnehmer an der Moduleinheit angeordnet wird, das Schaltmittel oder die Schaltmittel von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand schaltet. Wenn der Datenbusteilnehmer mit der entsprechenden Geometrie dann wieder entfernt wird, kann das Schaltmittel oder die Schaltmittel wieder zurück von dem zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand überführt werden. Hierfür kann die Geometrie beispielsweise stiftförmig ausgelegt sein, um in einem entsprechend ausgestalteten Schaltmittel den Schaltzustand zu ändern.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, the first and / or second switching means can be controlled mechanically. Ie the control input is a mechanical input and, according to the input, the first and / or second control means assume a corresponding switching state. That is, the switching means are mechanically transferred from the first to the second switching state. For example, this can be done by means of a geometry arranged on the data bus subscriber which, when the data bus subscriber is arranged on the module unit, switches the switching means or the switching means from a first switching state to a second switching state. If the data bus subscriber with the corresponding geometry is then removed again, the switching means or the switching means can go back again are transferred from the second switching state to the first switching state. For this purpose, the geometry can be designed in the form of a pin, for example, in order to change the switching state in a correspondingly designed switching means.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit sind das erste und/oder zweite Schaltmittel optisch steuerbar. D.h. die Steuereingabe ist ein optisches Signal und entsprechend des Signals nehmen das erste und/oder zweite Steuermittel einen entsprechenden Schaltzustand an.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, the first and / or second switching means can be controlled optically. I.e. the control input is an optical signal and, in accordance with the signal, the first and / or second control means assume a corresponding switching state.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit sind das erste Schaltmittel und/oder das zweite Schaltmittel angepasst, den ersten Schaltzustand einzunehmen, wenn keine Steuereingabe vorliegt, insbesondere wenn kein Datenbusteilnehmer mit der Moduleinheit verbunden ist. D.h. wenn kein Datenbusteilnehmer mit der Moduleinheit verbunden ist, liegt kein Steuersignal vor, oder es gibt keine Geometrie, die einen Schaltzustand hervorruft. In diesem Fall wird der erste Schaltzustand bevorzugt, der eine Durchleitung der Signale auf dem Lokalbus in Abwärts- und Aufwärtsrichtung erlaubt. Die Moduleinheit stellt in diesem Fall eine Durchleitung bereit. Beispielsweise kann dies durch das Herstellen eines niederohmigen Pfades, beziehungsweise eines leitenden Pfades zwischen den Eingangs- und Ausgangsschnittstellen geschehen.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, the first switching means and / or the second switching means are adapted to assume the first switching state when there is no control input, in particular when no data bus subscriber is connected to the module unit. I.e. if no data bus subscriber is connected to the module unit, there is no control signal or there is no geometry which causes a switching state. In this case, the first switching state is preferred, which allows the signals on the local bus to be passed through in the downward and upward direction. In this case, the module unit provides a pass-through. For example, this can be done by establishing a low-resistance path or a conductive path between the input and output interfaces.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit sind das erste Schaltmittel und/oder das zweite Schaltmittel in dem ersten Schaltzustand angepasst, die zweite Datenverbindungsschnittstelle und/oder die dritte Datenverbindungsschnittstelle mit einem festen Potential zu verbinden. D.h. es wird ein Bezugspotential geschaffen.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, the first switching means and / or the second switching means in the first switching state are adapted to connect the second data connection interface and / or the third data connection interface to a fixed potential. I.e. a reference potential is created.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit kann diese ein Gehäuse aus Kunststoff oder einem anderen nicht leitenden Werkstoff aufweisen, so dass die Schnittstellen elektrisch isoliert sind von der Umgebung. Dabei kann das Gehäuse beispielsweise angepasst sein den Datenbusteilnehmer tragend aufzunehmen. Des Weiteren kann das Gehäuse angepasst sein die Moduleinheit an einer Hutschiene zu fixieren.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, it can have a housing made of plastic or another non-conductive material, so that the interfaces are electrically insulated from the environment. The housing can, for example, be adapted to accommodate the data bus subscriber. Furthermore, the housing can be adapted to fix the module unit on a top-hat rail.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit weist die Moduleinheit eine Spannungs-Verbindungsschnittstelle zum Verbinden einer Spannungsquelle mit dem Datenbusteilnehmer auf. Die Spannungs-Verbindungsschnittstelle kann ähnlich wie die Datenverbindungsschnittstellen ausgeprägt sein, so dass ein lösbares Verbinden des Datenbusteilnehmers mit der Moduleinheit möglich ist. Die Spannungs-Verbindungsschnittstelle versorgt den Datenbusteilnehmer mit Netzspannung, so dass der Datenbusteilnehmer betrieben werden kann. Die zugehörige Spannungsquelle kann sich in oder an der Moduleinheit befinden, oder außerhalb der Moduleinheit angeordnet sein.In a further preferred embodiment of the module unit according to the invention, the module unit has a voltage connection interface for connecting a voltage source to the data bus subscriber. The voltage connection interface can be designed similarly to the data connection interfaces, so that a detachable connection of the data bus subscriber to the module unit is possible. The voltage connection interface supplies the data bus device with mains voltage, so that the data bus device can be operated. The associated voltage source can be located in or on the module unit or can be arranged outside the module unit.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Moduleinheit weist die Moduleinheit eine Steuereingabeschnittstelle auf, zum Empfangen der Steuereingabe von dem Datenbusteilnehmer. Auch die Steuereingabeschnittstelle kann ähnlich wie die Datenverbindungsschnittstellen und die Spannungs-Verbindungsschnittstelle ausgeprägt sein, so dass sie ein lösbares Verbinden des Datenbusteilnehmers mit der Moduleinheit ermöglicht.In yet another preferred embodiment of the module unit according to the invention, the module unit has a control input interface for receiving the control input from the data bus subscriber. The control input interface, like the data connection interface and the voltage connection interface, can also be pronounced, so that it enables a detachable connection of the data bus subscriber to the module unit.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Aus den beschriebenen Ausführungsbeispielen ergeben sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstands der Erfindung. Es zeigen:

  • 1 ein schematisches Blockdiagramm einer beispielhaften Automatisierungsanlage mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung, einem übergeordneten Bus, einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Moduleinheit, sowie einen beispielhaften Ringbus;
  • 2 ein schematisches Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Moduleinheit ohne einen daran angeordneten Datenbusteilnehmer mit den Schaltmitteln in dem ersten Schaltzustand; und
  • 3 ein schematisches Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Moduleinheit mit einem daran angeordneten Datenbusteilnehmer mit den Schaltmitteln in dem zweiten Schaltzustand.
The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with the accompanying drawings. Further details, features and advantages of the subject matter of the invention result from the exemplary embodiments described. Show it:
  • 1 a schematic block diagram of an exemplary automation system with a programmable logic controller, a higher-level bus, an exemplary embodiment of the module unit according to the invention, and an exemplary ring bus;
  • 2nd a schematic circuit diagram of an embodiment of the module unit according to the invention without a data bus device arranged thereon with the switching means in the first switching state; and
  • 3rd a schematic circuit diagram of an embodiment of the module unit according to the invention with a data bus device arranged thereon with the switching means in the second switching state.

Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDescription of preferred embodiments

1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Automatisierungsanlage. Es wird vom Fachmann verstanden werden, dass die gezeigte Automatisierungsanlage nur beispielhaft ist und alle zu der Automatisierungsanlage gehörenden Elemente, Module, Bauteile, Teilnehmer und Einheiten verschieden ausgestaltet sein können aber dennoch die hier beschriebenen Grundfunktionalitäten erfüllen können. 1 shows a schematic block diagram of an automation system. It will be understood by a person skilled in the art that the automation system shown is only an example and that all elements, modules, components, subscribers and units belonging to the automation system can be designed differently but can nevertheless fulfill the basic functionalities described here.

Die in 1 gezeigte Automatisierungsanlage weist eine übergeordnete Steuerung 1 auf, die beispielsweise mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung, SPS, realisiert werden kann. Eine derartige SPS 1 dient grundsätzlich zur Steuerung und Regelung des von der Automatisierungsanlage ausgeführten Prozesses. Heutzutage übernehmen SPSs 1 in Automatisierungsanlagen allerdings auch weitergehende Funktionen, wie zum Beispiel die Visualisierung, Alarmierung und Aufzeichnung aller den Prozess betreffenden Daten und als solche fungiert die SPS 1 als eine Mensch-Maschine Schnittstelle. Es gibt SPS 1 in unterschiedlichen Leistungsklassen, die unterschiedliche Ressourcen (Rechenkapazität, Speicherkapazität, Anzahl und Art von Ein- und Ausgängen, und Schnittstellen) aufweisen, die es der SPS 1 ermöglichen den Prozess der Automatisierungsanlage zu steuern und zu regeln. Eine SPS 1 hat zumeist einen modularen Aufbau und besteht aus einzelnen Komponenten, die jeweils eine andere Aufgabe erfüllen. Üblicherweise besteht eine SPS 1 aus einer zentralen Rechenbaugruppe (mit einem oder mehreren Hauptprozessoren und Speichermodulen) und mehreren Baugruppen mit Eingängen und Ausgängen. Derartige modular aufgebaute SPS 1 lassen sich durch Hinzufügen von Baugruppen leicht erweitern. Hierbei hängt es von der Komplexität des Prozesses und der Komplexität des Aufbaus der Automatisierungsanlage ab, welche Baugruppen in der SPS 1 integriert sein müssen. In heutigen Automatisierungsanlagen ist die SPS 1 auch zumeist kein unabhängiges System mehr, sondern die SPS 1 ist über entsprechende Schnittstellen - hier nicht dargestellt - mit dem Internet oder Intranet verbunden. Dies bedeutet, die SPS 1 ist Teil eines Netzwerkes über welches oder von welchem die SPS 1 Informationen, Instruktionen, Programmierungen etc. erhalten kann. Zum Beispiel kann die SPS 1 über eine Verbindung zu einem sich im Intranet oder Internet befindlichen Computer Informationen über dem Prozess zugeführte Materialien bekommen, so dass beispielsweise durch die Kenntnis deren Anzahl oder Beschaffenheit der Prozess optimal gesteuert werden kann. Es ist auch denkbar, dass die SPS 1 durch einen Zugriff aus dem Intranet oder Internet von einem Anwender gesteuert wird. So kann beispielsweise ein Anwender mit Hilfe eines Computers, auch Leitrechner genannt, auf die SPS 1 zugreifen und deren Anwenderprogrammierung überprüfen, ändern, oder korrigieren. Dementsprechend ist der Zugriff auf die SPS 1 von einer oder mehreren Fernwarten oder Leitstellen möglich. Die Leitrechner können gegebenenfalls Visualisierungseinrichtungen zur Darstellung von Prozessabläufen haben.In the 1 Automation system shown has a higher-level control 1 on the for example with a programmable logic controller, PLC , can be realized. Such one PLC 1 basically serves to control and regulate the process carried out by the automation system. Take over nowadays PLCs 1 in automation systems, however, also additional functions, such as the visualization, alarming and recording of all data relating to the process, and that is how the functions PLC 1 as a human-machine interface. There are PLC 1 in different performance classes, which have different resources (computing capacity, storage capacity, number and type of inputs and outputs, and interfaces) that the PLC 1 enable the process of the automation system to be controlled and regulated. A PLC 1 usually has a modular structure and consists of individual components, each with a different task. Usually there is one PLC 1 from a central computing module (with one or more main processors and memory modules) and several modules with inputs and outputs. Such a modular structure PLC 1 can be easily expanded by adding modules. It depends on the complexity of the process and the complexity of the structure of the automation system which modules in the PLC 1 must be integrated. In today's automation systems that is PLC 1 also mostly no longer an independent system, but the PLC 1 is connected to the Internet or intranet via appropriate interfaces - not shown here. This means that PLC 1 is part of a network via which or from which PLC 1 Can receive information, instructions, programming, etc. For example, the PLC 1 receive information about materials fed into the process via a connection to a computer located on the intranet or Internet, so that the process can be optimally controlled, for example, by knowing its number or nature. It is also conceivable that the PLC 1 is controlled by a user through access from the intranet or Internet. For example, a user can use a computer, also called a host computer, to access the PLC 1 access and check, change or correct their user programming. Accordingly, access to the PLC 1 possible from one or more remote control centers or control centers. The master computers can optionally have visualization devices for displaying process sequences.

Zur Steuerung des Prozesses der Automatisierungsanlage ist die SPS 1 mit Automatisierungsgeräten verbunden. Um den Verdrahtungsaufwand gering zu halten werden für diese Verbindungen Bussysteme verwendet. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die SPS 1 mittels eines übergeordneten Busses 2, der in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Feldbus sein kann, mit einem Lokalbusmaster 3 eines untergeordneten Lokalbussystems verbunden. An den übergeordneten Bus 2 können aber nicht nur wie in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Lokalbusmaster 3 eines Lokalbusses angeschlossen werden, sondern auch andere beliebige Teilnehmer - hier nicht gezeigt -, die zur Kommunikation mit der SPS 1 ausgestaltet sind.To control the process of the automation system is the PLC 1 connected to automation devices. In order to keep the wiring effort low, bus systems are used for these connections. In the in 1 The embodiment shown is the PLC 1 by means of a superordinate bus 2nd , which can be a fieldbus in the exemplary embodiment shown here, with a local bus master 3rd a subordinate local bus system. To the parent bus 2nd can not only a local bus master as in the embodiment shown here 3rd a local bus, but also any other participants - not shown here - who are used to communicate with the PLC 1 are designed.

Der übergeordnete Bus 2 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem Lokalbusmaster 3 verbunden. Hierzu weist der Lokalbusmaster 3 eine erste Schnittstelle 4 auf, die derart ausgelegt ist, dass diese mit dem übergeordneten Bus 2 verbunden werden kann. Die Schnittstelle 4 kann hierzu beispielsweise eine Aufnahme in Form einer Buchse aufweisen und der übergeordnete Bus 2 kann einen Stecker aufweisen, der von der Buchse aufgenommen werden kann. Dabei können der Stecker und die Buchse zum Beispiel ein Modularstecker und eine Modularbuchse sein, d.h. jede Ader des übergeordneten Busses 2 wird mit einer Verbindung in der Modularbuchse elektrisch oder optisch verbunden. Dem Fachmann sind aber auch andere Möglichkeiten bekannt, wie eine Schnittstelle 4 auszulegen ist, so dass der Lokalbusmaster 3 elektrisch oder optisch mit dem übergeordneten Bus 2 verbunden werden kann. Dem Fachmann sind dabei, Schraub-, Dreh-, Klick- oder Steckverbindungen bekannt, mit deren Hilfe sich eine elektrische oder optische Verbindung herstellen lassen kann. Dabei wird zumeist ein männlicher Stecker von einem weiblichen Gegenstück aufgenommen. Diese Aufnahme stellt zumeist nicht nur die elektrische oder optische Verbindung her, sondern sorgt auch dafür, dass die beiden Teile mechanisch gekoppelt werden und nur mit Aufwendung einer bestimmten Kraft wieder voneinander gelöst werden können. Es ist aber auch denkbar, dass der übergeordnete Bus 2 fest mit der Schnittstelle 4 verdrahtet ist.The parent bus 2nd is in the embodiment shown here with the local bus master 3rd connected. The local bus master indicates this 3rd a first interface 4th on, which is designed so that this with the higher-level bus 2nd can be connected. the interface 4th can have, for example, a receptacle in the form of a socket and the higher-level bus 2nd can have a plug that can be received by the socket. The plug and the socket can be, for example, a modular plug and a modular socket, ie each wire of the higher-level bus 2nd is connected electrically or optically with a connection in the modular socket. However, other possibilities are known to the person skilled in the art, such as an interface 4th must be designed so that the local bus master 3rd electrically or optically with the higher-level bus 2nd can be connected. The person skilled in the art is familiar with screw, rotary, click or plug connections with the aid of which an electrical or optical connection can be established. A male connector is usually received by a female counterpart. This recording usually not only establishes the electrical or optical connection, but also ensures that the two parts are mechanically coupled and can only be detached from one another with the application of a certain force. But it is also conceivable that the parent bus 2nd firmly with the interface 4th is wired.

Der Lokalbusmaster 3 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist eine weitere zweite Schnittstelle auf, um den Lokalbusmaster 3 mit dem Lokalbus zu verbinden. wobei der Lokalbus in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Ringbus 6 ausgestaltet ist. In diesem Fall teilt sich die zweite Schnittstelle in einen ersten Teil 5a und einen zweiten Teil 5b auf. Der erste Teil 5a der zweiten Schnittstelle stellt die Abwärtsverbindung im Ringbus 6 her und der zweite Teil 5b der zweiten Schnittstelle stellt die Aufwärtsverbindung im Ringbus 6 her.The local bus master 3rd in the exemplary embodiment shown here has a further second interface to the local bus master 3rd to connect to the local bus. the local bus in the exemplary embodiment shown here as a ring bus 6 is designed. In this case, the second interface is divided into a first part 5a and a second part 5b on. The first part 5a the second interface provides the downlink in the ring bus 6 forth and the second part 5b the second interface provides the uplink in the ring bus 6 forth.

Der Ringbus 6, dessen Datensenderichtung mit Pfeilen in dem in 1 gezeigten Ausführungsbespiel gezeigt ist, weist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n zur Verbindung mit Datenbusteilnehmern 20a, 20b, ..., 20n auf.The ring bus 6 whose data transmission direction is indicated by arrows in the 1 shown exemplary embodiment, has several module units in the embodiment shown here 8a , 8b , ..., 8n for connection to data bus participants 20a , 20b , ..., 20n on.

Ein Datenpaket, welches von dem Lokalbusmaster 3 auf den Lokalbus 6 gesendet wird durchläuft alle Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n und mit denen verbundene Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n. Dabei empfängt ein Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n von seinem vorgelagerten Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n beziehungsweise einer Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n immer nur einen Teil des Datenpakets. Nach einer Zeitspanne in der die in diesem Teil enthaltenen Daten vom Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n verarbeitet werden können, wird der Teil an den nachgelagerten Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n weitergeleitet und gleichzeitig wird von dem vorgelagerten Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n beziehungsweise Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n ein neuer Teil des Datenpakets empfangen. Auf diese Weise passieren alle Teile des Datenpakets sequentiell alle Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n beziehungsweise Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n. Der Lokalbus ist vorteilhafterweise in einer ringförmigen Struktur ausgebildet. Derartige Lokalbusse können auch als Ringbus 6 bezeichnet werden. Der Lokalbus kann alternativ auch strangförmig oder sternförmig oder aus einer Kombination oder Mischform der zuvor genannten ausgebildet sein. Die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n können auch als Basiselemente des Ringbusses 6 bezeichnet werden. Die Ringbusinfrastruktur wird dabei durch die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n aufgebaut und die Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n sind auswechselbar, so dass der Ringbus 6 mit beliebigen Datenbusteilnehmern 20a, 20b, ..., 20n aufgebaut werden kann. Mit Hilfe der Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n ist auch sichergestellt, dass auch wenn ein Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n entfernt wird, die Kommunikation zwischen den restlichen Datenbusteilnehmern 20a, 20b, ..., 20n nicht unterbrochen wird, weil die Kommunikation über die noch vorhandenen Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n geschieht. A data packet sent by the local bus master 3rd on the local bus 6 is sent runs through all module units 8a , 8b , ..., 8n and data bus subscribers connected to them 20a , 20b , ..., 20n . A data bus participant receives 20a , 20b , ..., 20n from its upstream data bus subscriber 20a , 20b , ..., 20n or a module unit 8a , 8b , ..., 8n only part of the data packet. After a period of time in which the data contained in this part from the data bus participant 20a , 20b , ..., 20n can be processed, the part is sent to the downstream data bus subscriber 20a , 20b , ..., 20n is forwarded and at the same time by the upstream data bus subscriber 20a , 20b , ..., 20n or module unit 8a , 8b , ..., 8n received a new part of the data packet. In this way, all parts of the data packet sequentially pass through all data bus participants 20a , 20b , ..., 20n or module units 8a , 8b , ..., 8n . The local bus is advantageously designed in an annular structure. Such local buses can also be used as ring buses 6 be designated. The local bus can alternatively also be in the form of a line or star or of a combination or mixed form of the aforementioned. The modular units 8a , 8b , ..., 8n can also be used as basic elements of the ring bus 6 be designated. The ring bus infrastructure is provided by the module units 8a , 8b , ..., 8n established and the data bus participants 20a , 20b , ..., 20n are interchangeable, so the ring bus 6 with any data bus participants 20a , 20b , ..., 20n can be built. With the help of the modular units 8a , 8b , ..., 8n it is also ensured that even if a data bus participant 20a , 20b , ..., 20n the communication between the remaining data bus participants is removed 20a , 20b , ..., 20n is not interrupted because the communication via the still existing module units 8a , 8b , ..., 8n happens.

Die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n weisen in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine erste Eingangsschnittstelle 9 auf, um Daten von einem auf dem Ringbus 6 vorgelagerten oder vorangehenden Teilnehmer, beispielsweise einer vorgelagerten Moduleinheit, einem Datenbusteilnehmer, oder einem Lokalbusmaster 3 zu empfangen. Das Empfangen kann aktiv oder passiv sein, d.h. es kann eine Signalverarbeitung stattfinden oder nicht. Im Fall von der gezeigten Moduleinheit 8a, empfängt diese über die erste Eingangsschnittstelle 9 Daten von dem vorgelagerten Lokalbusmaster 3. Des Weiteren weisen die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine erste Ausgangsschnittstelle 10 auf, um Daten an eine nachgelagerte oder nachfolgende Moduleinheit und/oder Datenbusteilnehmer weiterzuleiten. In dem Fall von Moduleinheit 8a, sendet diese Daten an die nachgelagerte Moduleinheit 8b mit dem daran angebrachten Datenbusteilnehmer 20b über die erste Ausgangsschnittstelle 10. Das Senden kann aktiv oder passiv geschehen, d.h. es kann eine Signalverarbeitung stattfinden oder nicht. Die erste Eingangsschnittstelle 9 und die erste Ausgangsschnittstelle 10 dienen dabei dem Propagieren von Daten in Abwärtsrichtung des Ringbusses 6, d.h. von dem Lokalbusmaster 3 weg. Des Weiteren weisen die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n auch eine zweite Eingangsschnittstelle 11 und eine zweite Ausgangsschnittstelle 12 auf, die dem Propagieren von Daten in Aufwärtsrichtung des Ringbusses 6 dienen, d.h. zum Lokalbusmaster 3 hin. Im Fall der Moduleinheit 8a ist die zweite Eingangsschnittstelle 11 dabei dazu ausgelegt, Daten von der nachgelagerten oder nachfolgenden Moduleinheit 8b mit oder ohne daran angeordnetem Datenbusteilnehmer 20b zu empfangen und die zweite Ausgangsschnittstelle 12 ist dazu ausgelegt, Daten an die vorangehende Moduleinheit und/oder den vorgelagerten Datenbusteilnehmer, hier den Lokalbusmaster 3, weiterzuleiten. Es kann somit gesagt werden, dass die Ausgangsschnittstellen 10 und 12 Senderschnittstellen sind, wohingegen die Eingangsschnittstellen 9 und 11 Empfängerschnittstellen sind.The modular units 8a , 8b , ..., 8n each have a first input interface in the exemplary embodiment shown here 9 on to data from one on the ring bus 6 upstream or preceding subscribers, for example an upstream module unit, a data bus subscriber, or a local bus master 3rd to recieve. The reception can be active or passive, ie signal processing can take place or not. In the case of the module unit shown 8a , receives this via the first input interface 9 Data from the upstream local bus master 3rd . Furthermore, the module units have 8a , 8b , ..., 8n in the exemplary embodiment shown here a first output interface 10th to forward data to a downstream or subsequent module unit and / or data bus subscriber. In the case of modular unit 8a , sends this data to the downstream module unit 8b with the attached data bus participant 20b via the first output interface 10th . Sending can be active or passive, ie signal processing can take place or not. The first input interface 9 and the first output interface 10th serve to propagate data in the downward direction of the ring bus 6 , ie from the local bus master 3rd path. Furthermore, the module units have 8a , 8b , ..., 8n also a second input interface 11 and a second output interface 12 on the propagating data in the upward direction of the ring bus 6 serve, ie to the local bus master 3rd there. In the case of the modular unit 8a is the second input interface 11 designed to receive data from the downstream or subsequent module unit 8b with or without a data bus device arranged on it 20b to receive and the second output interface 12 is designed to send data to the preceding module unit and / or the upstream data bus subscriber, here the local bus master 3rd to forward. It can thus be said that the output interfaces 10th and 12 Transmitter interfaces are, whereas the input interfaces 9 and 11 Are receiver interfaces.

Auch wenn der Lokalbusmaster 3 und die einzelnen Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n mit oder ohne daran angebrachten Datenbusteilnehmern 20a, 20b, ..., 20n in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel voneinander beabstandet gezeigt sind, kann der Lokalbusmaster 3 auch dezentral von den Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n, angeordnet sein. Wie der Fachmann weiß können die Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n und der Lokalbusmaster 3 - der auch einen Datenbusteilnehmer des Ringbusses 6 darstellt - auch direkt miteinander verbunden werden. Dabei können beispielsweise Kontakte der einen Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n in entsprechende Aufnahmen oder Aufnahmekontakte einer direkt benachbarten Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n greifen, um so eine elektrische oder optische Verbindung zwischen den Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n herzustellen, damit Daten in Abwärts- und Aufwärtsrichtung gesendet werden können. Beispielsweise können die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n an der dem Master abgewandten Seite Aufnahmen und an der dem Master zugewandten Seite Kontakte aufweisen. Werden die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n dann entsprechend aneinandergereiht, so greifen die Kontakte der einen Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n jeweils in die Aufnahmen der anderen Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n und es kann eine elektrische oder optische Verbindung erzeugt werden. Der Lokalbusmaster 3 weist dann entsprechend Aufnahmen an der Seite auf, in die Kontakte der ersten Moduleinheit 8a greifen, um so zwischen den Schnittstellen 5a und 9 beziehungsweise den Schnittstellen 5b und 12 eine elektrische oder optische Verbindung zu erzeugen. Dem Fachmann sind aber auch noch andere Möglichkeiten, z.B. Druckkontakte, Messer- und Gabelkontakte bekannt, wie zwei direkt aneinander angeordnete Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n eine elektrische oder optische Verbindung herstellen können. Auch können die in 1 separat gezeigten Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein, so dass ihre jeweiligen ersten und zweiten Eingangs- und Ausgangsschnittstellen 9 bis 11, gehäuseintern fest miteinander verschaltet sind, beispielsweise mittels Leiterbahnen.Even if the local bus master 3rd and the individual module unit 8a , 8b , ..., 8n with or without attached data bus participants 20a , 20b , ..., 20n are shown spaced apart from one another in the exemplary embodiment shown here, the local bus master 3rd also decentralized from the module unit 8a , 8b , ..., 8n , be arranged. As the expert knows, the module unit 8a , 8b , ..., 8n and the local bus master 3rd - who is also a data bus participant of the ring bus 6 represents - can also be directly connected to each other. For example, contacts of one module unit 8a , 8b , ..., 8n into corresponding receptacles or receptacle contacts of a directly adjacent module unit 8a , 8b , ..., 8n grip, so as an electrical or optical connection between the module units 8a , 8b , ..., 8n so that data can be sent in the downward and upward directions. For example, the module units 8a , 8b , ..., 8n have receptacles on the side facing away from the master and contacts on the side facing the master. Become the modular units 8a , 8b , ..., 8n then lined up accordingly, the contacts of one module unit engage 8a , 8b , ..., 8n each in the recordings of the other module unit 8a , 8b , ..., 8n and an electrical or optical connection can be made. The local bus master 3rd then has corresponding receptacles on the side, in the contacts of the first module unit 8a grab, so between the interfaces 5a and 9 or the interfaces 5b and 12 to create an electrical or optical connection. However, other possibilities are known to the person skilled in the art, for example pressure contacts, knife and fork contacts, such as two module units arranged directly next to one another 8a , 8b , ..., 8n can make an electrical or optical connection. Can too in the 1 module units shown separately 8a , 8b , ..., 8n be arranged in a common housing so that their respective first and second input and output interfaces 9 to 11 , are connected to each other inside the housing, for example by means of conductor tracks.

Im Falle dessen, dass die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n und der Lokalbusmaster 3 direkt miteinander verbunden werden sollen, können diese auch mechanische Aufnahmen oder mechanische Verbindungselemente aufweisen, mit denen die einzelnen Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n und der Lokalbusmaster 3 miteinander verbunden werden können. Hierbei kann zum Beispiel eine Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n an einer Seite einen Vorsprung aufweisen und an der anderen Seite eine Hinterschneidung aufweisen. Werden die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n dann aneinandergereiht, so greift ein Vorsprung in eine Hinterschneidung der anderen Moduleinheit 8a, 8b, ..., 8n ein, so dass eine mechanische Kopplung entsteht. Zur einfachen Aneinanderreihung der Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n können diese auch auf einer gemeinsamen Aufnahme, zum Beispiel einer Hutschiene angeordnet werden. Zur Befestigung auf der Hutschiene können die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n entsprechende Befestigungsmittel aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n auch beispielsweise lösbar verbindbare Befestigungsmittel aufweisen, mit denen die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n entweder an der Hutschiene oder an einer anderen Aufnahme befestigt werden können. Dazu kann das lösbar verbindbare Befestigungsmittel austauschbar sein und ein entsprechendes Befestigungsmittel für die gewünschte Aufnahme kann mit den Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n verbunden werden, so dass diese an der gewünschten Aufnahme befestigt werden können.In the event that the modular units 8a , 8b , ..., 8n and the local bus master 3rd If they are to be connected directly to one another, they can also have mechanical receptacles or mechanical connecting elements with which the individual module units 8a , 8b , ..., 8n and the local bus master 3rd can be connected to each other. Here, for example, a module unit 8a , 8b , ..., 8n have a projection on one side and an undercut on the other side. Become the modular units 8a , 8b , ..., 8n then strung together, a projection engages in an undercut of the other module unit 8a , 8b , ..., 8n so that a mechanical coupling is created. For simply lining up the module units 8a , 8b , ..., 8n these can also be arranged on a common receptacle, for example a top-hat rail. The module units can be attached to the top-hat rail 8a , 8b , ..., 8n have appropriate fasteners. Alternatively or additionally, the module units 8a , 8b , ..., 8n also have, for example, releasably connectable fastening means with which the module units 8a , 8b , ..., 8n can either be attached to the DIN rail or to another receptacle. For this purpose, the releasably connectable fastening means can be exchangeable and a corresponding fastening means for the desired receptacle can be used with the module units 8a , 8b , ..., 8n be connected so that they can be attached to the desired receptacle.

Die an den Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n anbringbaren oder aufsteckbaren Datenbusteilnehmer 20a, 20b, 20n, verbinden sich über Datenverbindungsschnittstellen 13a, 14a, 15a, 16a mit entsprechenden Datenverbindungsschnittstellen 13b, 14b, 15b, 16b an den Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n.The on the module units 8a , 8b , ..., 8n attachable or attachable data bus participants 20a , 20b , 20n , connect via data connection interfaces 13a , 14a , 15a , 16a with corresponding data connection interfaces 13b , 14b , 15b , 16b on the module units 8a , 8b , ..., 8n .

Die Datenverbindungsschnittstellen 13b, 14b, 15b, 16b an den Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n sind wiederum mit den ersten und zweiten Eingangs- und Ausgangsschnittstellen 9, 10, 11, 12 verbunden. Die Datenbusteilnehmer 20a, 20b, 20n haben beispielsweise eine arithmetische-logische Einheit oder eine andere Art von Rechenkern mit dessen Hilfe Daten verarbeitet werden können. Diese Verarbeitungseinheit kann ein Prozessor, ein Mikrocontroller oder eine Rechenschaltung sein, die insbesondere aus Gatterelementen eines integrierten Schaltkreises gebildet sein kann. Die Rechenschaltung kann als digitale Logik ausgebildet sein, die insbesondere zumindest als ein Teil eines Halbleiterchips ausgebildet ist. Die Schaltungen können in einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (engl. ASIC) oder in einer Feld programmierbaren (Logik-)Gatter-Anordnung (engl. FPGA) implementiert sein. Die Datenbusteilnehmer 20a, 20b, 20n können dazu ausgelegt sein, empfangene Daten von dem Ringbus 6 zu verarbeiten und Daten auszugeben. Die zu verarbeitenden Daten können empfangen werden entweder von einem vorgelagerten Datenbusteilnehmer 20a, 20b, 20n, dem Lokalbusmaster 3 oder von Teilnehmereingängen 21 des Datenbusteilnehmers 20a, 20b, 20n. Die Teilnehmereingänge 21 des Datenbusteilnehmers 20b können mit Sensoren verbunden sein, die zum Beispiel Messdaten, Zustandsdaten, etc. senden. Ausgegeben werden können verarbeitete Daten entweder an einen nachgelagerten Datenbusteilnehmer 20n oder an den Teilnehmerausgängen 22 des Datenbusteilnehmers 20b. Dabei können die Teilnehmerausgänge 22 des Datenbusteilnehmers 20b mit Aktoren verbunden sein, die zum Beispiel mit Hilfe der an sie gerichteten Daten eine bestimmte Aktion durchführen.The data connection interfaces 13b , 14b , 15b , 16b on the module units 8a , 8b , ..., 8n are in turn with the first and second input and output interfaces 9 , 10th , 11 , 12 connected. The data bus participants 20a , 20b , 20n have, for example, an arithmetic-logic unit or another type of arithmetic kernel that can be used to process data. This processing unit can be a processor, a microcontroller or a computing circuit, which can be formed in particular from gate elements of an integrated circuit. The arithmetic circuit can be designed as digital logic, which is in particular formed at least as part of a semiconductor chip. The circuits can be implemented in an application-specific integrated circuit (ASIC) or in a field programmable (logic) gate arrangement (FPGA). The data bus participants 20a , 20b , 20n can be designed to receive data from the ring bus 6 to process and output data. The data to be processed can either be received by an upstream data bus participant 20a , 20b , 20n , the local bus master 3rd or from participant entrances 21st of the data bus subscriber 20a , 20b , 20n . The participant entrances 21st of the data bus subscriber 20b can be connected to sensors that send, for example, measurement data, status data, etc. Processed data can either be output to a downstream data bus subscriber 20n or at the participant exits 22 of the data bus subscriber 20b . The participant exits 22 of the data bus subscriber 20b be connected to actuators who, for example, carry out a specific action with the help of the data addressed to them.

Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigten Datenbusteilnehmer 20a, 20b, 20n werden auf Grund ihrer Ein- und Ausgänge 21, 22, die mit Sensoren beziehungsweise Aktoren verbunden werden können, auch häufig als E/A-Module bezeichnet. Auch wenn die Datenbusteilnehmer 20a, 20b, 20n in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als räumlich getrennt von den Sensoren, beziehungsweise Aktoren dargestellt sind, so können die Sensoren beziehungsweise Aktoren auch in dem Datenbusteilnehmer 20a, 20b, 20n integriert sein.The data bus participants shown in this exemplary embodiment 20a , 20b , 20n are due to their inputs and outputs 21st , 22 that can be connected to sensors or actuators, often referred to as I / O modules. Even if the data bus participants 20a , 20b , 20n In the exemplary embodiment shown here, they are shown as being spatially separate from the sensors or actuators, so the sensors or actuators can also be located in the data bus subscriber 20a , 20b , 20n be integrated.

Die unterschiedlichen Schnittstellen 9 bis 19 an den Moduleinheiten 8a, 8b 8n, welche im Zusammenhang mit 2 im Detail erläutert werden können beispielsweise eine Aufnahme in Form einer Buchse aufweisen und die jeweiligen Verbindungselemente, wie beispielsweise die Verbindungsleitungen 7 des Ringbusses 6 können jeweils einen Stecker aufweisen, der von der Buchse aufgenommen werden kann. Dem Fachmann sind aber auch andere Möglichkeiten bekannt, wie die Schnittstellen 9 bis 19 auszulegen sind, so dass die jeweiligen Verbindungselemente elektrisch oder optisch mit den Schnittstellen 9 bis 19 verbunden werden können. Dem Fachmann sind dabei Schraub-, Dreh-, Klick- oder Steckverbindungen bekannt, mit deren Hilfe sich eine elektrische oder optische Verbindung herstellen lassen kann. Dabei wird zumeist ein männlicher Stecker von einem weiblichen Gegenstück aufgenommen. Diese Aufnahme stellt zumeist nicht nur die elektrische oder optische Verbindung her, sondern sorgt auch dafür, dass die beiden Teile mechanisch verbunden werden und nur mit Aufwendung einer bestimmten Kraft wieder voneinander gelöst werden können. Weiterhin ist dem Fachmann bekannt, dass nicht alle Schnittstellen 9 bis 19 die gleiche Art haben müssen. So können zum Beispiel einige der Schnittstellen 9 bis 19 als Steckverbindung ausgeführt sein, wobei andere der Schnittstellen 9 bis 19 als Schraubverbindungen ausgeführt sind.The different interfaces 9 to 19th on the module units 8a , 8b 8n related to 2nd For example, a receptacle in the form of a socket and the respective connecting elements, such as the connecting lines, can be explained in detail 7 of the ring bus 6 can each have a plug that can be received by the socket. However, other possibilities are known to the person skilled in the art, such as the interfaces 9 to 19th are to be designed so that the respective connecting elements are electrically or optically connected to the interfaces 9 to 19th can be connected. The skilled worker is familiar with screw, twist, click or plug connections with the aid of which an electrical or optical connection can be established. A male connector is usually received by a female counterpart. This recording usually not only establishes the electrical or optical connection, but also ensures that the two parts are mechanically connected and can only be detached from one another with the application of a certain force. It is also known to the person skilled in the art that not all interfaces 9 to 19th must have the same type. So can for example some of the interfaces 9 to 19th be designed as a plug connection, with other of the interfaces 9 to 19th are designed as screw connections.

Die unterschiedlichen Schnittstellen 9 bis 19 an den Moduleinheiten 8a, 8b, 8n, wie in 1 exemplarisch für die Moduleinheit 8a gezeigt ist, können auf beliebigen Positionen und in einer beliebigen Reihenfolge an dem Gehäuse der Moduleinheit 8a angeordnet sein. Auch können weitere, hier nicht gezeigte Schnittstellen, an den Moduleinheiten 8a, 8b, 8n angebracht sein, mittels derer weitere Daten zwischen den Moduleinheiten 8a, 8b, 8n und den daran angeordneten Datenbusteilnehmer 20b, 20n ausgetauscht werden können. Weiterhin können auch weitere Schnittstellen an den Moduleinheiten 8a, 8b, 8n angebracht sein, um Daten zwischen den Moduleinheiten 8a, 8b, 8n auszutauschen, wie beispielsweise ein durch alle Moduleinheiten 8a, 8b, 8n durchgeschleiftes Statussignal.The different interfaces 9 to 19th on the module units 8a , 8b , 8n , as in 1 exemplary for the module unit 8a is shown, can be in any position and in any order on the housing of the module unit 8a be arranged. Further interfaces, not shown here, can also be provided on the module units 8a , 8b , 8n be attached, by means of which further data between the module units 8a , 8b , 8n and the data bus subscriber arranged thereon 20b , 20n can be exchanged. Furthermore, other interfaces can also be installed on the module units 8a , 8b , 8n be attached to data between the module units 8a , 8b , 8n exchange, such as one for all module units 8a , 8b , 8n looped through status signal.

In der 2 wird ein Ausführungsbeispiel einer Moduleinheit ohne einen daran angeordneten Datenbusteilnehmer mit den Schaltmitteln 23, 24 in dem ersten Schaltzustand gezeigt. Die in 2 gezeigte Moduleinheit 8a ist die in 1 gezeigte Moduleinheit 8a. Die in 2 gezeigte Moduleinheit 8a kann aber auch jede der anderen Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n aus 1 sein. Wie in 1 gezeigt, ist die Moduleinheit 8a mit der ersten Eingangsschnittstelle 9 mit dem Lokalbusmaster 3 verbunden und mit der ersten Ausgangsschnittstelle 10 mit der Moduleinheit 8b. Diese Richtung bildet die Abwärtsrichtung für die Daten im Ringbus 6, also die Richtung vom Lokalbusmaster 3 weg. Die zweite Eingangsschnittstelle 11 der Moduleinheit 8a ist mit der Moduleinheit 8b verbunden und die zweite Ausgangsschnittstelle 12 ist mit dem Lokalbusmaster 3 verbunden. Diese Richtung bildet die Aufwärtsrichtung für Daten im Ringbus 6, also in Richtung zum Lokalbusmaster 3 hin. Die Daten in Abwärts- und Aufwärtsrichtung werden im Ringbus 6 von einem Teilnehmer - ein Teilnehmer kann eine Moduleinheit 8a, 8b, ... 8n mit oder ohne daran angeordnetem Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n sein oder auch nur ein Datenbusteilnehmer 20a, 20b, ..., 20n sein - zu einem vorgelagerten oder nachgelagerten Teilnehmer geleitet. Wie bereits bezüglich 1 beschrieben wurde, müssen, damit der Ringbus 6 nicht unterbrochen wird, die Daten von einem zum anderen Teilnehmer geleitet werden können. Um die Funktionsfähigkeit des Ringbusses 6 sicherzustellen, müssen die Daten in Aufwärtsrichtung und in Abwärtsrichtung auch dann durch die Moduleinheiten 8a, 8b, ..., 8n geschleift werden, oder unterbrechungsfrei weitergeleitet werden, selbst wenn beispielsweise kein Datenbusteilnehmer 20a auf der Moduleinheit 8a angebracht ist. Hierfür weist die Moduleinheit 8a ein erstes Schaltmittel 23 für die Abwärtsrichtung und ein zweites optionales Schaltmittel 24 für die Aufwärtsrichtung auf. Wie in 2 gezeigt, schaltet das erste Schaltmittel 23 die Abwärtsrichtung und das zweite Schaltmittel 24 schaltet die Aufwärtsrichtung. Dabei schaltet das erste Schaltmittel 23 die Abwärtsrichtung derart, dass in dem in 2 gezeigten ersten Schaltzustand die erste Eingangsschnittstelle 9 der Moduleinheit 8a elektrisch oder optisch leitend mit der ersten Ausgangsschnittstelle 10 verbunden ist. Die Daten ausgehend vom Lokalbusmaster 3 werden dementsprechend direkt in Abwärtsrichtung durch die Moduleinheit 8a an die Moduleinheit 8b geleitet. Das hier optional gezeigte zweite Schaltmittel 24 schaltet die Aufwärtsrichtung derart, dass in dem in 2 gezeigten ersten Schaltzustand die zweite Eingangsschnittstelle 11 der Moduleinheit 8a elektrisch leitend mit der zweiten Ausgangsschnittstelle 12 verbunden ist. Die Daten kommend von der Moduleinheit 8b werden dementsprechend direkt an den Lokalbusmaster 3 weitergeleitet. Alternativ zum zweiten Schaltmittel 24 kann auch eine direkte Verbindung zwischen der zweiten Eingangsschnittstelle 11 und der zweiten Ausgangsschnittstelle 12 vorhanden sein.In the 2nd an embodiment of a module unit without a data bus device arranged thereon with the switching means 23 , 24th shown in the first switching state. In the 2nd shown module unit 8a is the in 1 shown module unit 8a . In the 2nd shown module unit 8a but can also each of the other module units 8a , 8b , ..., 8n out 1 be. As in 1 shown is the module unit 8a with the first input interface 9 with the local bus master 3rd connected and with the first output interface 10th with the modular unit 8b . This direction forms the downward direction for the data in the ring bus 6 , ie the direction from the local bus master 3rd path. The second input interface 11 the module unit 8a is with the modular unit 8b connected and the second output interface 12 is with the local bus master 3rd connected. This direction forms the upward direction for data in the ring bus 6 , so towards the local bus master 3rd there. The data in the downward and upward direction are in the ring bus 6 from one participant - one participant can be a modular unit 8a , 8b , ... 8n with or without a data bus device arranged on it 20a , 20b , ..., 20n be or just a data bus participant 20a , 20b , ..., 20n be - directed to an upstream or downstream participant. As already regarding 1 has to be described so that the ring bus 6 is not interrupted, the data can be passed from one participant to another. The functionality of the ring bus 6 ensure the data must go up and down through the module units 8a , 8b , ..., 8n be looped or forwarded without interruption, even if, for example, no data bus subscriber 20a on the module unit 8a is appropriate. For this, the module unit points 8a a first switching means 23 for the downward direction and a second optional switching means 24th for the upward direction. As in 2nd shown, the first switching means switches 23 the downward direction and the second switching means 24th switches the upward direction. The first switching device switches 23 the downward direction such that in the 2nd shown first switching state the first input interface 9 the module unit 8a electrically or optically conductive with the first output interface 10th connected is. The data starting from the local bus master 3rd are accordingly directly in the downward direction by the module unit 8a to the module unit 8b headed. The second switching means optionally shown here 24th switches the upward direction such that in the 2nd shown first switching state the second input interface 11 the module unit 8a electrically conductive with the second output interface 12 connected is. The data comes from the module unit 8b are accordingly sent directly to the local bus master 3rd forwarded. As an alternative to the second switching means 24th can also be a direct connection between the second input interface 11 and the second output interface 12 to be available.

In der hier gezeigten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Schaltmittel 23, 24 entweder elektronische Schalter oder elektromechanische Schalter. Dem Fachmann ist bekannt, dass die jeweiligen Schaltmittel 23, 24 aus einem oder mehreren elektronischen Schalter oder elektromechanischen Schalter aufgebaut sein können. Zum Beispiel können die jeweiligen Schaltmittel 23, 24 aus einem Relais mit mehreren Relaiskontakten, wie mehreren Öffner- und Schließerkontakten aufgebaut sein. Die Schaltmittel 23, 24 können entweder aus Halbleiterelementen oder aus Relais bestehen und von der Steuereingabe in Form eines elektrischen Steuersignals gesteuert werden. Allerdings ist dem Fachmann auch bekannt, dass die ersten und die zweiten Schaltmittel 23, 24 auch mechanische Schalter - hier nicht gezeigt - sein können, die in Abhängigkeit von einer mechanischen Steuereingabe, wie beispielsweise eine an dem Datenbusteilnehmer 20a angebrachte, stiftförmigen Geometrie zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand umschalten können.In the embodiment shown here, the first and second switching means 23 , 24th either electronic switches or electromechanical switches. The person skilled in the art knows that the respective switching means 23 , 24th can be constructed from one or more electronic switches or electromechanical switches. For example, the respective switching means 23 , 24th be built from a relay with several relay contacts, such as several NC and NO contacts. The switching means 23 , 24th can consist of either semiconductor elements or relays and can be controlled by the control input in the form of an electrical control signal. However, it is also known to the person skilled in the art that the first and the second switching means 23 , 24th also mechanical switches - not shown here - which are dependent on a mechanical control input, such as one on the data bus subscriber 20a attached, pin-shaped geometry can switch between the first and the second switching state.

Wie in 2 gezeigt wird, weist die Moduleinheit 8a eine Steuereingabeschnittstelle 19b auf, zum Empfangen der Steuereingabe, beispielsweise eines Steuersignals, von einem Datenbusteilnehmer 20a und/oder zum Weiterleiten der Steuereingabe an die Schaltmittel 23, 24. In dem in 2 gezeigten Beispiel steuert die Steuereingabe alle gezeigten Schaltmittel 23, 24 gleichzeitig. Das bedeutet, dass alle Schalter in den Schaltmitteln 23, 24 in Abhängigkeit von der Steuereingabe gleichzeitig schalten, so dass die Schaltmittel 23, 24 jeweils in Abhängigkeit von der Steuereingabe entweder den definierten ersten Schaltzustand oder den definierten zweiten Schaltzustand einnehmen. Die Schaltmittel 23, 24 können aber auch nacheinander geschaltet werden. In der in 2 gezeigten Ausführungsform befinden sich die Schaltmittel 23, 24 in dem ersten Schaltzustand. Diesen ersten Schaltzustand können die Schaltmittel 23, 24 beispielsweise annehmen, wenn keine Steuereingabe vorliegt, beispielsweise wenn kein Datenbusteilnehmer 20a mit der Moduleinheit 8a verbunden ist. Wie bereits oben beschrieben, wird dadurch der Ringbus 6 bei dem Fehlen eines Datenbusteilnehmers 20a, beziehungsweise bei dem Fehlen einer Steuereingabe des Datenbusteilnehmers 20a nicht unterbrochen. D.h. in einem Fehlerfall des Datenbusteilnehmers 20a kann beispielsweise der erste Schaltzustand angenommen werden, weil eine entsprechende Steuereingabe fehlt. Dieser Fehlerfall kann sein, dass der Datenbusteilnehmer 20a nicht mehr zu Verarbeitung der Signale in der Lage ist, oder der Datenbusteilnehmer 20a nicht mehr korrekte Ausgaben liefert oder sich mechanisch zumindest teilweise von der Moduleinheit 8a gelöst hat, so dass nicht mehr alle Kontakte bestehen.As in 2nd is shown, the module unit 8a a control input interface 19b on, to receive the control input, for example a control signal, from a data bus subscriber 20a and / or for forwarding the control input to the switching means 23 , 24th . In the in 2nd shown example controls the control input all switching means shown 23 , 24th at the same time. That means that all switches in the switching means 23 , 24th depending on the control input switch simultaneously, so that the switching means 23 , 24th depending on the control input, either the defined first switching state or the defined one assume second switching state. The switching means 23 , 24th can also be switched one after the other. In the in 2nd shown embodiment are the switching means 23 , 24th in the first switching state. The switching means can perform this first switching state 23 , 24th assume, for example, if there is no control input, for example if there is no data bus subscriber 20a with the modular unit 8a connected is. As already described above, this becomes the ring bus 6 in the absence of a data bus participant 20a , or in the absence of a control input from the data bus subscriber 20a not interrupted. Ie in the event of an error on the part of the data bus participant 20a For example, the first switching state can be assumed because there is no corresponding control input. This error case can be that the data bus participant 20a is no longer able to process the signals or the data bus device 20a outputs incorrect output or mechanically at least partially from the module unit 8a has solved, so that not all contacts exist.

Die Schaltmittel 23, 24 können in der Moduleinheit 8a integriert sein, oder sich außerhalb der Moduleinheit 8a befinden. Weiterhin zeigt 2, dass zumindest eine Datenverbindungsschnittstelle 13b, 15b je Schaltmittel 23, 24 in dem ersten Schaltzustand gegen Erde geschaltet ist. Dies ermöglicht, dass in dem ersten Schaltzustand zumindest an den beiden Datenverbindungsschnittstellen 13b, 15b ein definiertes Null-Signal anliegt. Dem Fachmann ist aber bekannt, dass die Schaltmittel 23, 24 auch ohne die Erdung der Datenverbindungsschnittstellen 13b, 15b in dem ersten Schaltzustand erfindungsgemäß funktionieren. Die Datenverbindungsschnittstellen 14b und 16b sind in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht beschaltet.The switching means 23 , 24th can in the modular unit 8a be integrated, or outside the module unit 8a are located. Furthermore shows 2nd that at least one data connection interface 13b , 15b per switching device 23 , 24th is switched to earth in the first switching state. This enables that in the first switching state at least at the two data connection interfaces 13b , 15b a defined zero signal is present. However, the person skilled in the art knows that the switching means 23 , 24th even without grounding the data connection interfaces 13b , 15b function according to the invention in the first switching state. The data connection interfaces 14b and 16b are in the in 2nd shown embodiment not connected.

2 zeigt auch, dass die Moduleinheit 8a weiterhin eine Spannungs-Verbindungsschnittstelle 17b, 18b zum Verbinden einer Spannungsquelle mit dem Datenbusteilnehmer 20a aufweist. Die Spannungs-Verbindungsschnittstelle 17b, 18b kann ähnlich wie die anderen Schnittstellen an der Moduleinheit 8a ausgeprägt sein, so dass sie ein lösbares Verbinden des Datenbusteilnehmers 20a mit der Moduleinheit 8a möglich ist. Wenn ein Datenbusteilnehmer 20a an der Moduleinheit 8a angeordnet wird, kann die Spannungs-Verbindungsschnittstelle 17a, 18a den Datenbusteilnehmer 20a mit Netzspannung versorgen, so dass der Datenbusteilnehmer 20a betrieben werden kann. Dem Fachmann ist bekannt, dass sich die jeweilige Spannungsquelle in der Moduleinheit 8a befinden kann, oder außerhalb der Moduleinheit 8a angeordnet sein kann. 2nd also shows that the module unit 8a still a voltage connection interface 17b , 18b for connecting a voltage source to the data bus device 20a having. The voltage connection interface 17b , 18b can be similar to the other interfaces on the module unit 8a be pronounced so that there is a detachable connection of the data bus subscriber 20a with the modular unit 8a is possible. If a data bus participant 20a on the module unit 8a can be arranged, the voltage connection interface 17a , 18a the data bus participant 20a supply with mains voltage so that the data bus device 20a can be operated. The person skilled in the art knows that the respective voltage source is located in the module unit 8a can be located or outside the module unit 8a can be arranged.

3 zeigt ein schematisches Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Moduleinheit 8b mit einem daran angebrachten Datenbusteilnehmer 20b mit den Schaltmitteln 23, 24 in dem zweiten Schaltzustand. Die in 3 gezeigte Moduleinheit 8b ist die bereits in 1 gezeigte Moduleinheit 8b mit einem daran angeordneten Datenbusteilnehmer 20b. Allerdings kann die gezeigte Moduleinheit 8b auch die bereits in 2 gezeigte Moduleinheit 8a mit einem daran angebrachten Datenbusteilnehmer 20a sein, oder beispielsweise die in 1 gezeigte Moduleinheit 8n. 3rd shows a schematic circuit diagram of an embodiment of a module unit 8b with a data bus participant attached to it 20b with the switching means 23 , 24th in the second switching state. In the 3rd shown module unit 8b is already in 1 shown module unit 8b with a data bus participant arranged thereon 20b . However, the module unit shown can 8b even those already in 2nd shown module unit 8a with a data bus participant attached to it 20a be, or for example the in 1 shown module unit 8n .

Wie bereits bezüglich 1 beschrieben wurde, können die unterschiedlichen Schnittstellen 9 bis 19 an der Moduleinheit 8b unterschiedlich ausgeführt sein. In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel können die Schnittstellen 13b bis 19b, die den Datenbusteilnehmer 20b mit der Moduleinheit 8b verbinden, als Steckverbindungen ausgelegt sein, so dass der Datenbusteilnehmer 20b ohne den Einsatz von Werkzeug einfach per Hand auf die Moduleinheit 8b gesteckt werden kann. Hierfür kann der Datenbusteilnehmer 20b Schnittstellen aufweisen, die mit den Schnittstellen 13b bis 19b der Moduleinheit 8b korrespondieren und die mit den Schnittstellen 13b bis 19b verbunden werden können.As already regarding 1 The different interfaces can be described 9 to 19th on the module unit 8b be executed differently. In the in 3rd shown embodiment, the interfaces 13b to 19b that the data bus subscriber 20b with the modular unit 8b connect, be designed as plug connections, so that the data bus subscriber 20b simply by hand onto the module unit without the use of tools 8b can be inserted. The data bus participant can do this 20b Have interfaces that match the interfaces 13b to 19b the module unit 8b correspond and that with the interfaces 13b to 19b can be connected.

Der Vorteil der Moduleinheit 8b besteht darin, dass der Datenbusteilnehmer 20b während des laufenden Betriebes des Busses an der Moduleinheit 8b angeordnet werden kann. Wie bereits oben beschrieben, kann dies dadurch geschehen, indem der Datenbusteilnehmer 20b auf die Moduleinheit 8b gesteckt wird. Nachdem alle Schnittstellen 13b bis 19b verbunden sind und der Datenbusteilnehmer 20b beispielsweise über die Spannungs-Verbindungsschnittstelle 17b, 18b mit Spannung versorgt wird, kann der Datenbusteilnehmer 20b sofort eine Steuereingabe in Form eines elektrischen Signals über die Steuereingabeschnittstelle 19b an die Moduleinheit 8b abgeben, damit die Schaltmittel 23, 24 von dem ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand umschalten. Der Datenbusteilnehmer 20b kann aber auch die Steuereingabe zu einem späteren Zeitpunkt über die Steuereingabeschnittstelle 19b abgeben. Beispielsweise nachdem dieser initialisiert wurde, oder ein Eingang des Datenbusteilnehmers 20b, wie bezüglich 1 beschrieben, beschaltet wurde, usw.The advantage of the modular unit 8b is that the data bus subscriber 20b while the bus is in operation on the module unit 8b can be arranged. As already described above, this can be done by the data bus subscriber 20b on the module unit 8b is stuck. After all interfaces 13b to 19b are connected and the data bus subscriber 20b for example via the voltage connection interface 17b , 18b is supplied with voltage, the data bus participant 20b immediate control input in the form of an electrical signal via the control input interface 19b to the module unit 8b submit so that the switching means 23 , 24th switch from the first switching state to the second switching state. The data bus participant 20b can also control input at a later time via the control input interface 19b submit. For example after this has been initialized or an input of the data bus participant 20b how regarding 1 was described, connected, etc.

In der in 3 gezeigten Ausführungsform liegt die Steuereingabe in Form eines elektrischen Signals solange an der Steuereingabeschnittstelle 19b an, solange der Datenbusteilnehmer 20b mit der Moduleinheit 8b verbunden ist. Alternativ hierzu kann auch zusätzlich eine geeignete elektronische Schaltung genutzt werden, die es den Schaltern 23, 24 ermöglicht, zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand in Abhängigkeit von kurzen Schaltimpulsen, ausgehend von der Moduleinheit 18b, hin und her zu schalten.In the in 3rd In the embodiment shown, the control input is in the form of an electrical signal at the control input interface 19b as long as the data bus participant 20b with the modular unit 8b connected is. As an alternative to this, a suitable electronic circuit can also be used, which switches 23 , 24th enables, between the first and the second switching state depending on short switching pulses, starting from the module unit 18b to switch back and forth.

In dem in 3 gezeigten zweiten Schaltzustand ist die erste Datenverbindungsschnittstelle 13b mit der ersten Eingangsschnittstelle 9 verbunden und die zweite Datenverbindungsschnittstelle 14b ist mit der ersten Ausgangsschnittstelle 10 verbunden, die dritte Datenverbindungsschnittstelle 15b ist mit der zweiten Eingangsschnittstelle 11 verbunden und die vierte Datenverbindungsschnittstelle 16b ist mit der zweiten Ausgangsschnittstelle 12 verbunden. Eine direkte Verbindung in der Moduleinheit 8b zwischen den jeweiligen Ein- und Ausgangsschnittstellen findet in dem zweiten Schaltzustand, wie in 3 gezeigt, nicht statt. Stattdessen wird die Aufwärts- und Abwärtsverrichtung des Ringbusses 6 über die Datenverbindungschnittstellen 13b bis 16b durch den Datenbusteilnehmer 20b geschleift. Der Datenbusteilnehmer 20b kann mit den durchgeschleiften Daten in Aufwärts- und/oder Abwärtsverrichtung eine Verarbeitung durchführen, bevor diese an die entsprechende Ausgangsschnittstelle 10 oder 12 weitergeleitet wird.In the in 3rd The second switching state shown is the first data connection interface 13b with the first input interface 9 connected and the second data connection interface 14b is with the first output interface 10th connected, the third data connection interface 15b is with the second input interface 11 connected and the fourth data connection interface 16b is with the second output interface 12 connected. A direct connection in the module unit 8b between the respective input and output interfaces takes place in the second switching state, as in 3rd shown, not instead. Instead, the upward and downward movement of the ring bus 6 via the data connection interfaces 13b to 16b by the data bus participant 20b looped. The data bus participant 20b can carry out processing with the looped through data in upward and / or downward direction before it is sent to the corresponding output interface 10th or 12 is forwarded.

In der letzten im Ringbus 6 angeordneten Moduleinheit 8n kann das zweite Schaltmittel 24 auch den in 3 gezeigten Schaltzustand nutzen, um Daten die von der Abwärtsrichtung kommen durch den Datenbusteilnehmer 20n zu schleifen und anschließend wieder auf die Aufwärtsrichtung zu senden. In diesem Fall wird keine Brückeneinheit an der letzten Moduleinheit 8n benötigt, die ansonsten die erste Ausgangsschnittstelle 10 mit der zweiten Eingangsschnittstelle 11 verbinden würde.In the last one in the ring bus 6 arranged module unit 8n can the second switching means 24th also the in 3rd Use the switching state shown to receive data coming from the downward direction through the data bus subscriber 20n to grind and then send again in the upward direction. In this case there is no bridge unit on the last module unit 8n which otherwise requires the first output interface 10th with the second input interface 11 would connect.

Die Moduleinheit 8b erlaubt es auch, dass der Datenbusteilnehmer 20b während des Betriebs entfernt werden kann. Nachdem der Datenbusteilnehmer 20b wieder von der Moduleinheit 8b entfernt wurde und der Anschluss des Datenbusteilnehmers 20b von der Steuereingabeschnittstelle 19b getrennt wurde, wird auch die Steuereingabe entfernt, beziehungsweise das Steuersignal wird auf null gesetzt. Dies hat zur Folge, dass die Schaltmittel 23, 24 wieder den ersten Schaltzustand einnehmen, wie es in 2 gezeigt ist und eine Durchleitung in Abwärts- sowie Aufwärtsrichtung stattfindet.The modular unit 8b it also allows the data bus participant 20b can be removed during operation. After the data bus participant 20b again from the module unit 8b was removed and the connection of the data bus participant 20b from the control input interface 19b has been separated, the control input is also removed or the control signal is set to zero. This has the consequence that the switching means 23 , 24th return to the first switching state, as in 2nd is shown and a downward and upward transmission takes place.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)programmable logic controller ( PLC )
22nd
übergeordneter Busparent bus
33rd
LokalbusmasterLocal bus master
44th
erste Schnittstellefirst interface
5a,b5a, b
zweite Schnittstellesecond interface
66
RingbusRing bus
77
VerbindungsleitungenConnecting lines
8a, b, n8a, b, n
ModuleinheitenModular units
99
erste Eingangsschnittstellefirst input interface
1010th
erste Ausgangsschnittstellefirst output interface
1111
zweite Eingangsschnittstellesecond input interface
1212
zweite Ausgangsschnittstellesecond output interface
13a, b13a, b
zweite Datenverbindungsschnittstellesecond data connection interface
14a, b14a, b
erste Datenverbindungsschnittstellefirst data connection interface
15a, b15a, b
dritte Datenverbindungsschnittstellethird data connection interface
16a, b16a, b
vierte Datenverbindungsschnittstellefourth data connection interface
17a, b, 18a, b17a, b, 18a, b
Spannungs-VerbindungsschnittstelleVoltage connection interface
19a, b19a, b
SteuereingabeschnittstelleControl input interface
20a, b, n20a, b, n
DatenbusteilnehmerData bus participants
2121st
TeilnehmereingangParticipant entrance
2222
TeilnehmerausgangParticipant exit
2323
erstes Schaltmittelfirst switching means
2424th
zweites Schaltmittelsecond switching means

Claims (14)

Eine Moduleinheit (8a, 8b, 8n) zum Verbinden eines Datenbusteilnehmers (20a, 20b, ..., 20n) mit einem Lokalbus (6, 7), aufweisend: eine erste Eingangsschnittstelle (9) und eine erste Ausgangsschnittstelle (10) verbindbar mit dem Lokalbus (6, 7), eine erste Datenverbindungsschnittstelle (14b) verbindbar mit dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n), eine zweite Datenverbindungsschnittstelle (13b) verbindbar mit dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n), und ein erstes Schaltmittel (23), das angepasst ist: in Abhängigkeit von einer Steuereingabe, St, von dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n) einen ersten oder einen zweiten Schaltzustand einzunehmen; in dem ersten Schaltzustand die erste Eingangsschnittstelle (9) mit der ersten Ausgangsschnittstelle (10) zu verbinden und die zweite Datenverbindungsschnittstelle (13b) mit einem festen Potential zu verbinden; und in dem zweiten Schaltzustand die erste Datenverbindungsschnittstelle (14b) mit der ersten Ausgangsschnittstelle (10) zu verbinden.A module unit (8a, 8b, 8n) for connecting a data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n) to a local bus (6, 7), comprising: a first input interface (9) and a first output interface (10) connectable to the local bus (6, 7), a first data connection interface (14b) connectable to the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), a second data connection interface (13b) connectable to the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), and a first switching means (23) which is adapted: as a function of a control input, St, to assume a first or a second switching state from the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n); in the first switching state to connect the first input interface (9) to the first output interface (10) and to connect the second data connection interface (13b) to a fixed potential; and to connect the first data connection interface (14b) to the first output interface (10) in the second switching state. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lokalbus (6, 7) als Ringbus ausgebildet ist, und wobei die erste Eingangsschnittstelle (9) und die erste Ausgangsschnittstelle (10) zum Durchleiten von Daten angepasst sind. The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the local bus (6, 7) is designed as a ring bus, and wherein the first input interface (9) and the first output interface (10) are adapted to pass data. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Eingangsschnittstelle (9) zumindest einen lösbaren elektrischen Kontakt zum Anschluss an den Lokalbus (6, 7) und/oder die erste Ausgangsschnittstelle (10) zumindest einen lösbaren elektrischen Kontakt zum Anschluss an den Lokalbus (6, 7) aufweist.The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the first input interface (9) has at least one detachable electrical contact for connection to the local bus (6, 7) and / or the first output interface (10) has at least one detachable electrical contact Has contact for connection to the local bus (6, 7). Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Datenverbindungsschnittstelle (14b) zumindest einen lösbaren elektrischen Kontakt zum Anschluss an den Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n) aufweist und/oder wobei die zweite Datenverbindungsschnittstelle (13b) zumindest einen lösbaren elektrischen Kontakt zum Anschluss an den Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n) aufweist.The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the first data connection interface (14b) has at least one detachable electrical contact for connection to the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n) and / or wherein the second Data connection interface (13b) has at least one detachable electrical contact for connection to the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n). Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) zumindest ein mechanisches Verbindungselement zur Verbindung mit einer weiteren Moduleinheit (8a, 8b, 8n) aufweist, wobei die erste Ausgangsschnittstelle (10) der Moduleinheit (8a, 8b, 8n) elektrisch verbindbar ist mit einer ersten Eingangsschnittstelle (9) der weiteren Moduleinheit (8a, 8b, 8n), oder die erste Eingangsschnittstelle (9) der Moduleinheit (8a, 8b, 8n) elektrisch verbindbar ist mit einer ersten Ausgangsschnittstelle (10) der weiteren Moduleinheit (8a, 8b, 8n).The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the module unit (8a, 8b, 8n) has at least one mechanical connecting element for connection to a further module unit (8a, 8b, 8n), wherein the first output interface (10) of the module unit (8a, 8b, 8n) can be electrically connected to a first input interface (9) of the further module unit (8a, 8b, 8n), or the first input interface (9) of the module unit (8a, 8b, 8n) can be electrically connected to a first output interface (10) of the further module unit (8a, 8b, 8n). Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) zumindest ein weiteres Verbindungselement zur mechanischen Verbindung mit einem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n) aufweist, wobei die erste Datenverbindungsschnittstelle (14b) und/oder die zweite Datenverbindungsschnittstelle (13b) elektrisch verbindbar sind mit dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n).The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the module unit (8a, 8b, 8n) has at least one further connecting element for mechanical connection to a data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), the first data connection interface (14b) and / or the second data connection interface (13b) can be electrically connected to the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n). Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) weiter aufweist: eine zweite Eingangsschnittstelle (11) und eine zweite Ausgangsschnittstelle (12) zum Verbinden mit dem Lokalbus (7), eine dritte und eine vierte Datenverbindungsschnittstelle (15b, 16b) zum Verbinden mit dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b,..., 20n), und ein zweites Schaltmittel (24), das angepasst ist: in Abhängigkeit von der Steuereingabe, St, von dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n) einen dritten oder einen vierten Schaltzustand einzunehmen, und in dem dritten Schaltzustand die zweite Eingangsschnittstelle (11) mit der zweiten Ausgangsschnittstelle (12) zu verbinden und in dem vierten Schaltzustand die dritte Datenverbindungsschnittstelle (15b) mit der zweiten Eingangsschnittstelle (11) zu verbinden und/oder die vierte Datenverbindungsschnittstelle (16b) mit der zweiten Ausgangsschnittstelle (12) zu verbinden.The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the module unit (8a, 8b, 8n) further comprises: a second input interface (11) and a second output interface (12) for connecting to the local bus (7), a third and a fourth data connection interface (15b, 16b) for connection to the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), and a second switching means (24) which is adapted: depending on the control input, St, from the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n) to assume a third or a fourth switching state, and in the third switching state to connect the second input interface (11) to the second output interface (12) and in the fourth switching state to connect the third data connection interface (15b) to the second input interface (11) and / or to connect the fourth data connection interface (16b) to the second output interface (12). Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Schaltmittel (23) elektrisch steuerbar ist zur Steuerung des ersten und des zweiten Schaltzustands und/oder das zweite Schaltmittel (24) elektrisch steuerbar ist zur Steuerung des dritten Schaltzustands und des vierten Schaltzustands.The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the first switching means (23) is electrically controllable for controlling the first and the second switching state and / or the second switching means (24) is electrically controllable for controlling the third switching state and the fourth switching state. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn keine Steuereingabe, St, vorliegt, das erste Schaltmittel (23) angepasst ist den ersten Schaltzustand einzunehmen und/oder das zweite Schaltmittel (24) angepasst ist den dritten Schaltzustand einzunehmen.The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein if there is no control input, St, the first switching means (23) is adapted to assume the first switching state and / or the second switching means (24) is adapted to the third Switch state. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach Anspruch 7, wobei das zweite Schaltmittel (24) in dem dritten Schaltzustand angepasst ist, die dritte Datenverbindungsschnittstelle (15b) mit einem festen Potential zu verbinden.The module unit (8a, 8b, 8n) according to Claim 7 , wherein the second switching means (24) in the third switching state is adapted to connect the third data connection interface (15b) to a fixed potential. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereingabe, St, ein binäres Steuersignal, ist.The module unit (8a, 8b, 8n) according to any one of the preceding claims, wherein the control input, St, is a binary control signal. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Schaltmittel (23) und/oder das zweite Schaltmittel (24) einen Halbleiterschalter aufweist.The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the first switching means (23) and / or the second switching means (24) has a semiconductor switch. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) eine Spannungs-Verbindungsschnittstelle (17b, 18b) zum Verbinden einer Spannungsquelle mit dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, 20n) aufweist.The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the module unit (8a, 8b, 8n) has a voltage connection interface (17b, 18b) for connecting a voltage source to the data bus subscriber (20a, 20b, 20n). Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) eine Steuereingabeschnittstelle (19b) aufweist zum Empfangen der Steuereingabe, St, von dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n) und/oder zum Weiterleiten der Steuereingabe, St, an das erste Schaltmittel (23) und/oder an das zweite Schaltmittel (24).The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the module unit (8a, 8b, 8n) has a control input interface (19b) for receiving the control input, St, from the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n) and / or for forwarding the control input, St, to the first switching means (23) and / or to the second switching means (24).
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