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DE102017012323B3 - Modular unit - Google Patents

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DE102017012323B3
DE102017012323B3 DE102017012323.3A DE102017012323A DE102017012323B3 DE 102017012323 B3 DE102017012323 B3 DE 102017012323B3 DE 102017012323 A DE102017012323 A DE 102017012323A DE 102017012323 B3 DE102017012323 B3 DE 102017012323B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
data
module unit
interface
data bus
bus
Prior art date
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Active
Application number
DE102017012323.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Daniel JEROLM
Hans-Herbert Kirste
Anton Lischewski
Frank Schadde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wago Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Wago Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

Eine Moduleinheit (8a, 8b, 8n) zum Verbinden eines abnehmbaren Datenbusteilnehmers (20a, 20b, ..., 20n) ..., mit einem Lokalbus (6, 7) ist beschrieben. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) 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 Steuereingabeschnittstelle (19b) zum Empfangen eines elektrischen oder optischen Steuersignals, St, von dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n), wobei das Steuersignal, St, erst nach einer für eine Initialisierung des Datenbusteilnehmers (20a, 20b, ..., 20n) benötigten Zeitempfangen wird, erst nach einer für eine Initialisierung des Datenbusteilnehmers (20a, 20b, ..., 20n) benötigten Zeit ein erstes erst nach einer für eine Initialisierung des Datenbusteilnehmers (20a, 20b, ..., 20n) benötigten Zeit steuerbares Schaltmittel (23), das angepasst ist: in Abhängigkeit von dem Steuersignal, St, von dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n) einen ersten oder einen zweiten Schaltzustand einzunehmen, undin dem ersten Schaltzustand die erste Eingangsschnittstelle (9) mit der ersten Ausgangsschnittstelle (10) zu verbinden wenn noch kein Steuersignal, St, empfangen wurde und in dem zweiten Schaltzustand die erste Datenverbindungsschnittstelle (14b) mit der ersten Ausgangsschnittstelle (10) zu verbinden wenn ein Steuersignal, St, empfangen wurde.A module unit (8a, 8b, 8n) for connecting a removable data bus participant (20a, 20b, ..., 20n) ... to a local bus (6, 7) is described. The module unit (8a, 8b, 8n) having 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 control input interface (19b) for receiving an electrical or optical control signal, St, from the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), the control signal, St, only after an initialization of the data bus subscriber ( 20a, 20b, ..., 20n) is received, only after a time required for initialization of the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), a first only after a time required for initialization of the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n) required time controllable switching means (23), which is adapted: depending on the control signal, St, from the data bus user (20a, 20b, ..., 20n) to assume a first or a second switching state, and in that first switch ustand to connect the first input interface (9) to the first output interface (10) if no control signal, St, has been received and in the second switching state to connect the first data connection interface (14b) to the first output interface (10) if a control signal, St received.

Description

Gebiet der ErfindungField of 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 user to a local bus, in particular during 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. Several 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 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 initially be connected to input and output modules, which are often also referred to as I / O modules. These can then in turn be connected directly to the controller. 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 accomplished with the help of one or more programmable logic controllers, PLCs. The PLCs can be arranged hierarchically or decentrally in an automation system. The PLCs have different performance classes, so that they can take on different control and regulation depending on the computing and storage capacity. In the simplest case, a PLC 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 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 the control of 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 in the form of parallel wiring, i.e. One line is laid from each automation device or each I / O module to the higher-level controller, which is very complex. With the increasing degree of automation of an automation system, the cabling effort increases with parallel wiring. This is associated with great effort in the 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.
This is why bus systems are mostly used in automation technology today, with which the automation devices or the I / O modules can be connected to the controller. In order to further simplify the connection of the individual automation devices or the I / O modules to the bus system, individual groups of automation devices or I / O modules are often first connected to one another using a specialized local bus to form a local bus system and then at least one Participants of this local bus are connected to the bus system that is connected to the controller. The local bus system can differ from the bus system that is used to establish the connection with the controller.
The participant of a group of local bus participants connected to the bus system of the control is often 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 additional logics, circuits or functionalities that are necessary for connection to the bus system of the controller. The local bus master itself can also contain a PLC. This participant can also have logics 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 present in the format of one bus system are converted into the format of the local bus system and vice versa. In most cases, but not necessarily, 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 specific 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 usually form a subgroup 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). These other data can include information relating to the data, or information relating to internal communication on the local bus. A large number of different pieces of information are known here, which can be added to or in front of the process data according to the bus protocol used. The local bus participants connected to a local bus can also be referred to as data bus participants because they exchange data on the local bus. A data bus subscriber can serve 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 measuring 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 local bus, such as from U.S. 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 passed on in sequence from one data bus subscriber to the other. The data are not sent to all data bus users at the same time, but in sequence, with a data bus user receiving data from its upstream data bus user and forwards data to its downstream data bus user. The data bus subscriber can process the received data between receiving the data and forwarding it. When the data have reached the last data bus subscriber in the series, the data from the last data bus subscriber are returned to the first data bus subscriber one after the other. The return can either be done through all data bus participants or past them with the help of a bypass line. The ring bus thus has a down stream and an up stream of data. The data in a ring bus are usually transmitted in the form of data packets that pass through all data bus participants.
In a closed ring bus arrangement, it is necessary that each slot of the local bus is occupied by a data bus subscriber so that data can be passed on in sequence from one data bus subscriber to the other. If a slot is not occupied by a data bus subscriber, the bus or the downward stream and / or the upward stream is interrupted and forwarding or forwarding of the data no longer works. Removing a correspondingly inserted data bus participant during operation would also immediately interrupt the bus.

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.Starting from this, the object of the present invention is to provide an improved module unit which enables a local bus not to be interrupted, even when one or more data bus users are removed, but to continue to operate.

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 modular 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 modular 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. Ie the first input interface and a first output interface are adapted to be connected to the local bus. The modular unit according to the invention also has a first data connection interface which can be connected to the data bus subscriber. In other words, the data connection interface is adapted to be connected to the data bus user. Furthermore, the modular unit according to the invention has a first switching means which is adapted to adopt a first or a second switching state as a function of 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 being connected to the second 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 that are present at the first input interface are not sent directly to the first output interface, but rather the data the first output interface are dependent on the first Data connection interface, for example from the data that the data bus subscriber provides at this first data connection interface. For example, the switching means can be adapted to adjust the respective switching states according to whether or not a data bus subscriber is connected to the module unit. In the event that no data bus subscriber is connected to the module unit, the switching means can produce the first switching state, for example, whereas the switching means can produce the second switching state in the event that a data bus participant is connected to the module unit.

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.With the modular unit according to the invention, a data bus participant can be removed from the local bus or a data bus participant can be added without the local bus being interrupted for a long period of time. It is particularly advantageous in the modular unit according to the invention that the downward flow of data is not interrupted even if a data bus participant is added or removed, because in this case the modular 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 modular unit according to the invention, it has a second data connection interface that can be connected to the data bus participant - that is, it is adapted to be connected to the data bus participant - wherein the first switching means is further adapted to connect the second data connection interface to the first input interface. I.e. the data that are present at the first input interface are passed to a second data connection interface so that they can be passed on to the data bus subscriber, who can use them to carry out processing. 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 upstream or downstream of 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 one after the other. The data sent on the local bus can be transmitted in the form of data packets. The data packets can also be referred to as telegrams. A data packet has, for example, a 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 modular unit according to the invention, the local bus is designed as a ring bus, and the first input interface is adapted to receive data, whereas the first output interface is adapted to send 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. receiving can consist exclusively of a signal being present at the first input interface, but no signal processing taking place. In this case one can speak of passive receiving. In the event that signal processing takes place, for example, one can speak of active receiving. The same applies to the transmission if no signal processing is carried out, i.e. If the signal is simply provided at the first output interface, one can speak of passive transmission, whereas if signal processing is carried out, one can speak of active transmission. The first input interface and the first output interface can both be passive or active, i.e. perform none or signal processing, or one of the two interfaces can be active while the other is passive, i.e. one carries out signal processing, while the other does not carry out signal processing. The person skilled in the art is aware that the term signal processing can mean any processing of a signal, for example encoding, decoding, applying modulation or demodulation, conversion to or from a transmission format to another format, etc. Signal processing for converting wired signals to wireless signals. In a ring bus, the data is sent in the form of data packets that pass through all data bus users. 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 occurs can be transferred 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 consecutive cycle frames are advantageously at an equidistant time interval from one another. The specified 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 can be transmitted as an independent symbol or is 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 range of the cycle frame. Idle data are 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 brings about an uninterrupted signal on the local bus. The signal enables the data bus participants to synchronize themselves with it in terms of time. The cycle frame advantageously also has a trailer. The trailer has a variable length and follows the time range for data transmission, preferably up to the following 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 generated originally by the local bus master and sent to the data bus participants via the ring bus. When generating, the local bus master can insert process data received from the controller, e.g. a PLC, 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 pass through the individual data bus participants of the ring bus step by step. The data packet can have a large number of symbols, each symbol having a specific number of bits, for example 8 bits that is 1 byte. The data packet accordingly passes through the data bus participants in units, pieces or parts, for example in the form of symbols. The data bus subscribers accordingly only have part of the data packet available at any given time. When we talk about data here, it can also mean a symbol of the data packet that is currently passing through the ring bus. A data package that carries process data can also be referred to as a process data package. The process data packet has the process data that are sent and / or received by the data bus users of the local bus. The process data packet advantageously does not have an address for the transmission of the process data to or from a data bus user in the local bus. In the process data package, the process data are arranged in such a way that data bus users can recognize the process data belonging to the respective data bus user based on the respective position of the process data in the process data package, for example one or more bits within an assigned coherent data block (1 byte). The process data packet advantageously has an identifier (IDE) that is assigned to the type of data packet, that is to say the process data packet, and 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.A data packet can, however, 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 participant. The communication data packet advantageously has an address which is assigned to at least one data bus user. 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 modular unit according to the invention, the first input interface has at least one releasable electrical contact for connection to the local bus and / or the first output interface has at least one releasable electrical contact for connection to the local bus. Signals from the upstream data bus subscriber or the upstream module unit can be received via the one electrical contact of the first input interface and signals can be sent to the downstream data bus subscriber or the downstream module unit via the one electrical contact of the first output interface. Sending and receiving can be passive or active. The person skilled in the art is also aware that the interfaces can also have a different number of contacts and that the number only depends 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 enter into a fixed connection, but can be detached from each other 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 modular unit according to the invention has the first data connection interface and / or the second data connection interface each have at least one releasable electrical contact for connection to the data bus subscriber. The second data connection interface can be adapted to send signals to the data bus participant via the contact, this sending being passive or active, and the first data connection interface being adapted to receiving signals from the data bus participant, this receiving being passive and active. The person skilled in the art is also aware that the interfaces can also have a different number of contacts and that the number only depends on the specific design of the data bus users. 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 modular unit according to the invention, it has at least one connecting element to be connected to a further modular unit, the first output interface of the modular unit being electrically connected to a first input interface of the further modular unit, or the first input interface of the modular 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 only being able to be released again 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 locking hooks on one side and recesses or undercuts on the opposite side, so that when two module units are arranged next to each other, the locking hooks of one module unit into the recesses or the undercuts of the other module unit grip so that these can be mechanically but detachably connected. However, the person skilled in the art is also aware of other possibilities of how two modular units can be mechanically connected to one another in a detachable manner and which geometries have to be arranged on the modular units for this purpose. When connecting the module units, the connecting element is designed in such a way that an electrical connection of the interfaces also takes place when the module units are connected. The first output interface of the one module unit is electrically connected to the first input interface of the other downstream module unit. The connecting element then ensures that the modular units can only be detached from one another again by applying a certain force that exceeds the holding force of the connecting element, and thus the electrical connections are detached again. The module units can also be adapted so 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 another module unit with its connecting element is directly attached to the one already fixed on the top-hat rail Module unit can be fixed. This allows several modular units to be lined up and fixed to the top-hat rail. 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 modular unit according to the invention, it has at least one connection element 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 be designed at least in such a way that it allows a releasable mechanical connection of the data bus subscriber to the module unit. For example, this can be implemented by means of suitable plug-in or clamping connection elements on the module unit and on the data bus user so that the data bus user can only be released from the module unit again when a holding force provided by these elements is applied. It is also conceivable that safety elements are used which prevent the data bus subscribers from being accidentally released, for example in the event of strong vibrations. These securing elements can, for example, only be released with a tool or represent an additional holding force. If the data bus participant is connected to the module unit, then the first and / or second data connection interface are also connected to the data bus participant, 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 modular 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 to be sent from a downstream data bus subscriber or a downstream module unit to 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 passive or active. 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 refinement, the data is 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 the 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 other words, in this refinement, 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 subscribers 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 modular 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 the first and / or second control means assume a corresponding switching state in accordance with the electrical signal. The phrase “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 one first switching means, it is designed in this way. If the module unit has a plurality of switching means, at least one switching means is designed in this way, but preferably all switching means are designed in this way. The same control signal can be applied to both switching means, so that both switching means are controlled at the same time, or the switching means can have different control signals applied to them. The control signal can for example be generated by the data bus subscriber itself and only 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 transmission of signals in the downward and upward direction. When the data bus subscriber is connected to the module unit, it can immediately provide a control signal, for example, which causes the switching means to change to the second switching state, so that the signals are no longer routed past the data bus subscriber, but can be processed by it. However, it can also be that the data bus subscriber initially needs a certain 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 is ready or the processing is ready, the data are sent to the data bus participant. The control signal itself can be any signal that is able to transport 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, for example, a binary signal which only indicates whether or not a switching state should 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, such as, for example, a field effect transistor, bipolar transistor or a diode circuit. The electronic switch can be switched by means of the electrical control signal. Electronic switches advantageously have a shorter switching duration than electromechanical switches and are also bounce-free and wear-free. 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 modular unit according to the invention, the first and / or second switching means are mechanically controllable. That is to say, the control input is a mechanical input and, in accordance with the input, the first and / or second control means assume a corresponding switching state. This means that the switching means are mechanically transferred from the first to the second switching state. For example, this can be done by a geometry arranged on the data bus participant which, when the data bus participant 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 return again be transferred from the second switching state to the first switching state. For this purpose, the geometry can be designed in the shape of a pin, for example, in order to change the switching state in a correspondingly configured 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 modular unit according to the invention, the first and / or second switching means are optically controllable. I.e. the control input is an optical signal and the first and / or second control means assume a corresponding switching state in accordance with the signal.

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 modular 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 participant is connected to the module unit, there is no control signal or there is no geometry that causes a switching state. In this case, the first switching state is preferred, which allows the signals to be passed through on the local bus in the downward and upward direction. In this case, the module unit provides a feed-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 modular unit according to the invention, the first switching means and / or the second switching means are adapted in the first switching state 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 modular unit according to the invention, it can have a housing made of plastic or another non-conductive material, so that the interfaces are electrically isolated from the environment. The housing can, for example, be adapted to accommodate the data bus subscriber in a supporting manner. 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 modular unit according to the invention, the modular unit has a voltage connection interface for connecting a voltage source to the data bus user. 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 it 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 modular unit according to the invention, the modular unit has a control input interface for receiving the control input from the data bus user. The control input interface can also be designed similarly to the data connection interfaces and the voltage connection interface, so that it enables the data bus subscriber to be releasably connected 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 emerge 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 modular unit according to the invention, and an exemplary ring bus;
  • 2 a schematic circuit diagram of an embodiment of the modular unit according to the invention without a data bus subscriber arranged thereon with the switching means in the first switching state; and
  • 3 a schematic circuit diagram of an embodiment of the modular unit according to the invention with a data bus participant arranged thereon with the switching means in the second switching state.

Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDescription of preferred exemplary 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 exemplary and that all of the elements, modules, components, participants and units belonging to the automation system can be configured differently, but can still 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 The automation system shown has a higher-level controller 1 on the for example with a programmable logic controller, PLC, can be implemented. Such a PLC 1 basically serves to control and regulate the process carried out by the automation system. Nowadays, PLCs are taking over 1 In automation systems, however, there are also more extensive functions, such as visualization, alarming and recording of all data relating to the process, and the PLC acts as such 1 as a man-machine interface. There are PLCs 1 in different performance classes that 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 mostly has a modular structure and consists of individual components that each perform a different task. Usually there is a PLC 1 from a central processing unit (with one or more main processors and memory modules) and several assemblies with inputs and outputs. Such a modular PLC 1 can be easily expanded by adding assemblies. It depends on the complexity of the process and the complexity of the structure of the automation system which assemblies in the PLC 1 must be integrated. In today's automation systems, the PLC is 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 the PLC 1 is part of a network via which or from which the PLC 1 Can receive information, instructions, programming, etc. For example, the PLC 1 Via a connection to a computer located in the intranet or the Internet, information about the materials supplied to the process can be obtained, so that the process can be optimally controlled by knowing their number or nature, for example. 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 access the PLC with the help of a computer, also known as a master computer 1 access and check, change or correct their user programming. Access to the PLC is accordingly 1 possible from one or more remote control rooms 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.The PLC is used to control the process of the automation system 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 higher-level bus 2 , which in the embodiment shown here can be a field bus, with a local bus master 3 connected to a subordinate local bus system. To the higher-level bus 2 can not only be a local bus master as in the embodiment shown here 3 of a local bus, but also any other participants - not shown here - that are required 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 higher-level bus 2 is in the embodiment shown here with the local bus master 3 connected. The local bus master instructs 3 a first interface 4th on, which is designed in such a way that it connects to the higher-level bus 2 can be connected. the interface 4th can for this purpose have a receptacle in the form of a socket and the higher-level bus 2 may 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, that is, each wire of the higher-level bus 2 is connected electrically or optically with a connection in the modular jack. However, the person skilled in the art is also familiar with other possibilities, such as an interface 4th is to be designed so that the local bus master 3 electrically or optically with the higher-level bus 2 can be connected. Those skilled in the art are familiar with screw, twist, click or plug connections with the help of which an electrical or optical connection can be established. In most cases, a male connector is received by a female counterpart. This receptacle 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 again with the application of a certain force. But it is also conceivable that the higher-level bus 2 firmly with the interface 4th is wired.

Der Lokalbusmaster 3 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist eine weitere zweite Schnittstelle 5a, 5b 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 3 in the exemplary embodiment shown here has a further second interface 5a , 5b to the local bus master 3 to be connected to the local bus. the local bus in the embodiment shown here as a ring bus 6th 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 6th here and the second part 5b the second interface provides the uplink in the ring bus 6th here.

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 6th whose data transmission direction is indicated by arrows in the in 1 The exemplary embodiment shown has, in the exemplary embodiment shown here, several modular units 8a , 8b , ..., 8n for connection with 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 3 on the local bus 6th is sent through all module units 8a , 8b , ..., 8n and data bus participants connected to them 20a , 20b , ..., 20n . A data bus participant receives it 20a , 20b , ..., 20n from its upstream data bus participant 20a , 20b , ..., 20n or a module unit 8a , 8b , ..., 8n always only part of the data package. After a period of time in which the data contained in this part is received from the data bus participant 20a , 20b , ..., 20n can be processed, the part is sent to the downstream data bus subscriber 20a , 20b , ..., 20n forwarded and at the same time is from the upstream data bus participant 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 pass sequentially through all data bus users 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 a ring bus 6th are designated. The local bus can alternatively also be designed in the form of a strand or a star or a combination or mixed form of the aforementioned. The modular units 8a , 8b , ..., 8n can also be used as the basic elements of the ring bus 6th are designated. The ring bus infrastructure is created by the modular units 8a , 8b , ..., 8n and the data bus participants 20a , 20b , ..., 20n are interchangeable so that the ring bus 6th 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 is removed, the communication between the remaining data bus participants 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 get data from one on the ring bus 6th upstream or preceding participant, for example an upstream module unit, a data bus participant or a local bus master 3 to recieve. Receiving 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 3 . Furthermore, the modular units 8a , 8b , ..., 8n in the exemplary embodiment shown here, each has a first output interface 10 to forward data to a downstream or subsequent module unit and / or data bus participant. In the case of modular unit 8a , sends this data to the downstream module unit 8b with the attached data bus device 20b via the first output interface 10 . Sending can be active or passive, ie signal processing can take place or not. The first input interface 9 and the first output interface 10 serve to propagate data in the downward direction of the ring bus 6th , ie from the local bus master 3 path. Furthermore, the modular units 8a , 8b , ..., 8n also a second input interface 11 and a second output interface 12 on propagating data in the upstream direction of the loop 6th serve, ie to the local bus master 3 down. 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 3 to forward. It can thus be said that the output interfaces 10 and 12 Sender interfaces are, whereas the input interfaces 9 and 11 Receiver interfaces are.

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 3 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 3 also decentralized from the module unit 8a , 8b , ..., 8n , be arranged. As a person skilled in the art knows, the modular unit 8a , 8b , ..., 8n and the local bus master 3 - which is also a data bus subscriber of the ring bus 6th - can also be connected directly to one another. 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 access to such an electrical or optical connection between the module units 8a , 8b , ..., 8n so that data can be sent in the downlink and uplink direction. For example, the modular units 8a , 8b , ..., 8n have receptacles on the side facing away from the master and contacts on the side facing the master. Will the modular units 8a , 8b , ..., 8n then lined up accordingly, the contacts of one module unit engage 8a , 8b , ..., 8n in the receptacles of the other module unit 8a , 8b , ..., 8n and an electrical or optical connection can be established. The local bus master 3 then has corresponding receptacles on the side, in the contacts of the first module unit 8a grab to so between the interfaces 5a and 9 or the interfaces 5b and 12 to create an electrical or optical connection. However, the person skilled in the art is also familiar with other possibilities, for example pressure contacts, knife and fork contacts, such as two module units arranged directly next to one another 8a , 8b , ..., 8n be able to establish an electrical or optical connection. Also can 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 permanently interconnected 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 case that the modular units 8a , 8b , ..., 8n and the local bus master 3 are to be connected directly to one another, these can also have mechanical receptacles or mechanical connecting elements with which the individual modular units 8a , 8b , ..., 8n and the local bus master 3 can be connected to each other. Here, for example, a module unit 8a , 8b , ..., 8n have a projection on one side and have an undercut on the other side. Will the modular units 8a , 8b , ..., 8n then lined up, a projection engages in an undercut of the other module unit 8a , 8b , ..., 8n so that a mechanical coupling is created. For easy lining up of 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 fastening means. Alternatively or additionally, the modular units 8a , 8b , ..., 8n also have, for example, detachably connectable fastening means with which the modular units 8a , 8b , ..., 8n can either be attached to the DIN rail or to another mount. For this purpose, the detachably connectable fastening means can be exchangeable and a corresponding fastening means for the desired receptacle can be used with the modular units 8a , 8b , ..., 8n connected so that they can be attached to the desired recording.

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 ones 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 , 10 , 11 , 12 connected. The data bus participants 20a , 20b , 20n have, for example, an arithmetic-logic unit or another type of calculation kernel with which data can be processed. This processing unit can be a processor, a microcontroller or a computing circuit, which can in particular be formed from gate elements of an integrated circuit. The computing circuit can be designed as digital logic, which is designed in particular 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 6th to process and output data. The data to be processed can either be received from an upstream data bus participant 20a , 20b , 20n , the local bus master 3 or from participant entrances 21st of the data bus participant 20a , 20b , 20n . The participant entrances 21st of the data bus participant 20b can be connected to sensors that send measurement data, status data, etc. Processed data can either be output to a downstream data bus participant 20n or at the participant exits 22nd of the data bus participant 20b . The participant exits can 22nd of the data bus participant 20b be connected to actuators that, for example, use the data sent to them to perform a specific action.

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 based on their inputs and outputs 21st , 22nd that can be connected to sensors or actuators, also often referred to as I / O modules. Even if the data bus participants 20a , 20b , 20n in the exemplary embodiment shown here as being spatially separated from the sensors or actuators, the sensors or actuators can also be in the data bus user 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 which are related to 2 can be explained in detail, for example, have a receptacle in the form of a socket and the respective connecting elements, such as the connecting lines 7th of the ring bus 6th can each have a plug that can be received by the socket. However, the person skilled in the art is also familiar with other possibilities, such as the interfaces 9 to 19th are to be designed so that the respective connecting elements electrically or optically with the interfaces 9 to 19th can be connected. The person skilled in the art is familiar with screw, twist, click or plug connections with the help of which an electrical or optical connection can be established. In most cases, a male connector is received by a female counterpart. This receptacle 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 again with the application of a certain force. The person skilled in the art is also aware that not all interfaces 9 to 19th must be of the same type. So can for example some of the interfaces 9 to 19th be designed as a plug connection, with other 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 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 connected to 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, further interfaces can also be used on the module units 8a , 8b , 8n be attached to data between the modular units 8a , 8b , 8n exchange, such as one through 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 2 is an embodiment of a modular unit without a data bus device arranged thereon with the switching means 23 , 24 shown in the first switching state. In the 2 module unit shown 8a is the in 1 module unit shown 8a . In the 2 module unit shown 8a but can also be any of the other module units 8a , 8b , ..., 8n out 1 be. As in 1 shown is the modular unit 8a with the first input interface 9 with the local bus master 3 connected and with the first output interface 10 with the module unit 8b . This direction forms the downward direction for the data in the ring bus 6th , i.e. the direction from the local bus master 3 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 3 connected. This direction forms the upward direction for data in the ring bus 6th , i.e. in the direction of the local bus master 3 down. The data in the downward and upward direction are in the ring bus 6th from one participant - one participant can be a module 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 been described, so that the ring bus 6th is not interrupted, the data can be passed from one participant to the other. About the functionality of the ring bus 6th ensure that the data in the uplink direction and in the downlink direction must then also pass through the module units 8a , 8b , ..., 8n be looped or forwarded without interruption, even if, for example, there is no data bus participant 20a on the module unit 8a is appropriate. The module unit 8a a first switching means 23 for the downward direction and a second optional switching means 24 for the upward direction. As in 2 shown, the first switching means switches 23 the downward direction and the second switching means 24 switches the upward direction. The first switching means switches 23 the downward direction such that in the in 2 The first switching state shown is the first input interface 9 the module unit 8a electrically or optically conductive with the first output interface 10 connected is. The data originating from the local bus master 3 are accordingly directly in the downward direction through the module unit 8a to the module unit 8b directed. The second switching means optionally shown here 24 switches the upward direction so that in the in 2 the first switching state shown is 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 3 forwarded. As an alternative to the second switching means 24 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 are switching means 23 , 24 either electronic switches or electromechanical switches. The person skilled in the art is aware that the respective switching means 23 , 24 can be constructed from one or more electronic switches or electromechanical switches. For example, the respective switching means 23 , 24 be constructed from a relay with several relay contacts, such as several break and make contacts. The switching means 23 , 24 can either consist of semiconductor elements or relays and can be controlled by the control input in the form of an electrical control signal. However, the person skilled in the art is also aware that the first and second switching means 23 , 24 also mechanical switches - not shown here - can be 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 2 is shown, has the modular unit 8a a control input interface 19b to receive the control input, for example a control signal, from a data bus participant 20a and / or for forwarding the control input to the switching means 23 , 24 . In the in 2 In the example shown, the control input controls all the switching means shown 23 , 24 at the same time. That means that all switches in the switching means 23 , 24 switch simultaneously depending on the control input, so that the switching means 23 , 24 Depending on the control input, either the defined first switching state or the defined one adopt second switching state. The switching means 23 , 24 but can also be switched one after the other. In the in 2 embodiment shown are the switching means 23 , 24 in the first switching state. The switching means can perform this first switching state 23 , 24 for example accept when there is no control input, for example when no data bus participant 20a with the module unit 8a connected is. As already described above, this creates the ring bus 6th in the absence of a data bus participant 20a , or in the absence of a control input from the data bus participant 20a not interrupted. Ie in the event of an error in 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 or the data bus participant is no longer able to process the signals 20a no longer provides correct output or is mechanically at least partially different from the module unit 8a resolved 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 , 24 can in the module unit 8a be integrated, or outside the module unit 8a are located. Furthermore shows 2 that at least one data link interface 13b , 15b per switching device 23 , 24 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, it is known to the person skilled in the art that the switching means 23 , 24 even without earthing 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 2 shown embodiment not wired.

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. 2 also shows that the modular unit 8a furthermore a voltage connection interface 17b , 18b for connecting a voltage source to the data bus participant 20a having. The voltage connection interface 17b , 18b can be similar to the other interfaces on the module unit 8a be pronounced so that they can be releasably connected to the data bus participant 20a with the module unit 8a is possible. If a data bus participant 20a on the module unit 8a is arranged, the voltage connection interface 17a , 18a the data bus participant 20a Supply with mains voltage so that the data bus participant 20a can be operated. The person skilled in the art knows that the respective voltage source is 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. 3 shows a schematic circuit diagram of an embodiment of a module unit 8b with a data bus device attached to it 20b with the switching means 23 , 24 in the second switching state. In the 3 module unit shown 8b is it already in 1 module unit shown 8b with a data bus subscriber arranged thereon 20b . However, the module unit shown 8b also those already in 2 module unit shown 8a with a data bus device attached to it 20a be, or for example the in 1 module unit shown 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 9 to 19th on the module unit 8b be executed differently. In the in 3 shown embodiment, the interfaces 13b to 19b that the data bus participant 20b with the module unit 8b connect, be designed as plug connections, so that the data bus participant 20b Simply hand onto the module unit without the use of tools 8b can be plugged. The data bus participant can do this 20b Have interfaces with the interfaces 13b to 19b the module unit 8b correspond and those 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 participant 20b while the bus is running on the module unit 8b can be arranged. As already described above, this can be done by the data bus participant 20b on the module unit 8b is plugged. After all interfaces 13b to 19b are connected and the data bus participant 20b for example via the voltage connection interface 17b , 18b is supplied with voltage, the data bus participant 20b Immediately a control input in the form of an electrical signal via the control input interface 19b to the module unit 8b release so that the switching means 23 , 24 switch from the first switching state to the second switching state. The data bus participant 20b but can also send the control input at a later point in 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 described, wired, 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 3 The embodiment shown is the control input in the form of an electrical signal at the control input interface 19b as long as the data bus participant 20b with the module unit 8b connected is. As an alternative to this, a suitable electronic circuit can also be used to provide the switches 23 , 24 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 3 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 10 connected, the third data link 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 FIG 3 shown not held. Instead, the upward and downward processing of the loop is used 6th 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 uplink and / or downlink processing before it is sent to the corresponding output interface 10 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 in the ring bus 6th arranged module unit 8n can the second switching means 24 also the in 3 Use the switching status shown to transfer data coming from the downward direction through the data bus participant 20n to loop and then to send again in the upward direction. In this case, there is no bridge unit on the last module unit 8n otherwise the first output interface 10 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 has been 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 , 24 resume the first switching state as shown in 2 is shown and a conduction takes place in the downward as well as upward direction.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)programmable logic controller (PLC)
22
übergeordneter Bushigher-level bus
33
LokalbusmasterLocal bus master
44th
erste Schnittstellefirst interface
5a,b5a, b
zweite Schnittstellesecond interface
66th
RingbusRing bus
77th
VerbindungsleitungenConnecting lines
8a, b, n8a, b, n
ModuleinheitenModular units
99
erste Eingangsschnittstellefirst input interface
1010
erste Ausgangsschnittstellefirst output interface
1111
zweite Eingangsschnittstellesecond input interface
1212
zweite Ausgangsschnittstellesecond output interface
13a, b13a, b
zweite Datenverbindungsschnittstellesecond data link interface
14a, b14a, b
erste Datenverbindungsschnittstellefirst data link interface
15a, b15a, b
dritte Datenverbindungsschnittstellethird data link interface
16a, b16a, b
vierte Datenverbindungsschnittstellefourth data link 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
2222nd
TeilnehmerausgangParticipant exit
2323
erstes Schaltmittelfirst switching means
2424
zweites Schaltmittelsecond switching means

Claims (12)

Eine Moduleinheit (8a, 8b, 8n) zum Verbinden eines abnehmbaren 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 Steuereingabeschnittstelle (19b) zum Empfangen eines elektrischen oder optischen Steuersignals, St, von dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n), wobei das Steuersignal, St, erst nach einer für eine Initialisierung des Datenbusteilnehmers (20a, 20b, ..., 20n) benötigten Zeit empfangen wird, wenn der Datenbusteilnehmer (20a, 20b, ..., 20n) verarbeitungsbereit ist, und ein erstes elektrisch oder optisch steuerbares Schaltmittel (23), das angepasst ist: in Abhängigkeit von dem Steuersignal, 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 wenn noch kein Steuersignal, St, empfangen wurde und in dem zweiten Schaltzustand die erste Datenverbindungsschnittstelle (14b) mit der ersten Ausgangsschnittstelle (10) zu verbinden wenn ein Steuersignal, St, empfangen wurde.A module unit (8a, 8b, 8n) for connecting a removable data bus participant (20a, 20b, ..., 20n) to a local bus (6, 7), comprising: a first input interface (9) and a first output interface (10) can be connected with the local bus (6, 7), a first data connection interface (14b) connectable to the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), a control input interface (19b) for receiving an electrical or optical control signal, St, from the data bus subscriber ( 20a, 20b, ..., 20n), the control signal, St, being received only after a time required for initialization of the data bus participant (20a, 20b, ..., 20n) when the data bus participant (20a, 20b,. .., 20n) is ready for processing, and a first electrically or optically controllable switching means (23) which is adapted: depending on the control signal, St, from the data bus participant (20a, 20b, ..., 20n) a first or a to assume the second switching state, and in the first Schaltz State the first input interface (9) with the first output interface (10) to connect if no control signal, St, has yet been received and in the second switching state to connect the first data connection interface (14b) to the first output interface (10) when a control signal, St, has been received. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach Anspruch 1, weiter aufweisend: eine zweite Datenverbindungsschnittstelle (13b) verbindbar mit dem Datenbusteilnehmer (20a, 20b,..., 20n), wobei das erste Schaltmittel (23) angepasst ist, die zweite Datenverbindungsschnittstelle (13b) mit der ersten Eingangsschnittstelle (9) zu verbinden.The module unit (8a, 8b, 8n) according to Claim 1 , further comprising: a second data connection interface (13b) connectable to the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), the first switching means (23) being adapted to connect the second data connection interface (13b) to the first input interface (9) connect. 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 for passing data through. 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 releasable electrical contact for connection to the local bus (6, 7) and / or the first output interface (10) has at least one releasable 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 releasable 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 releasable 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 participant (20a, 20b, ..., 20n), wherein the The first data connection interface (14b) and / or the second data connection interface (13b) can be electrically connected to the data bus user (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 elektrisch oder optisch steuerbares Schaltmittel (24), das angepasst ist: in Abhängigkeit von dem Steuersignal, 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 wenn noch kein Steuersignal, St, empfangen wurde 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 wenn ein Steuersignal, St, empfangen wurde.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 connecting to the data bus participant (20a, 20b, ..., 20n), and a second electrically or optically controllable switching means (24) which is adapted: to assume a third or fourth switching state as a function of the control signal St from the data bus subscriber (20a, 20b, ..., 20n), and in the third switching state to connect the second input interface (11) to the second output interface (12) if no control signal, St, has yet been received 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) when a control signal, St, was received. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Schaltmittel (23) in dem ersten Schaltzustand angepasst ist, die zweite Datenverbindungsschnittstelle (13b) mit einem festen Potential zu verbinden und/oder 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 one of the preceding claims, wherein the first switching means (23) is adapted in the first switching state to connect the second data connection interface (13b) to a fixed potential and / or the second switching means (24) is adapted in the third switching state to connect the third data connection interface (15b) to a fixed potential. Die Moduleinheit (8a, 8b, 8n) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuersignal, St, ein binäres Steuersignal, ist.The module unit (8a, 8b, 8n) according to one of the preceding claims, wherein the control signal, 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 participant (20a, 20b, 20n).
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