用于运行输入/输出组件的方法和输入/输出组件 |
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| 申请号 | CN201210257066.X | 申请日 | 2012-07-23 | 公开(公告)号 | CN102891406B | 公开(公告)日 | 2016-04-06 |
| 申请人 | 西门子公司; | 发明人 | 彼得·菲舍尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种设计用于容纳前插头（2）并且读取过程值的控制技术的输入/输出组件（1），该输入/输出组件具有 现场总线 接口 （6），其中，第一写入/读取单元（11）设计用于将独特的字符串无线地传输到布置在前插头（2）中的第二写入/读取单元（12）中，由此与连接规定相应地在输入/输出组件（1）和前插头（2）之间建立起明确的对应关系。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于利用前插头(2)运行控制技术的输入/输出组件(1)的方法，其中，通过多个布置在所述前插头(2)的前侧上的连接元件，与所述输入/输出组件(1)的功能相应地、根据连接规定连接信号导线，其特征在于，在第一次将所述前插头(2)插入到所述输入/输出组件(1)中时，通过布置在所述输入/输出组件(1)中的第一写入/读取单元(11)将独特的字符串无线地传输到布置在所述前插头(2)中的第二写入/读取单元(12)中，由此与连接规定相应地、在所述输入/输出组件(1)和所述前插头(2)之间建立起明确的对应关系， |
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| 说明书全文 | 用于运行输入/输出组件的方法和输入/输出组件技术领域背景技术[0003] 根据本发明，控制技术被理解成通过有存储器可编程的控制装置实现工业设备的自动化和控制。在此，输入/输出组件例如是有存储器可编程的控制装置的信号组件，其中，该信号组件形成了用于工业化的、待被自动化的过程的接口。设计为信号组件的输入/输出组件能够区分为数字组件和模拟组件。还可以从信道数量、输入或输出、测试类型和测试区域、电势隔离、诊断功能和报警功能方面对这两者进行区分。通过前插头来连接待被自动化的过程的执行元件/传感器。输入/输出组件和前插头根据插头/插座原则共同工作。 [0004] 在更换输入/输出组件时，可以将前插头从待更换的组件中拔出，此时，信号导线的布线停留在前插头上。举例而言，当旧的组件出现损坏从而必须用新的功能可靠的组件将其更换时，便需要这种组件更换。然而，在更换组件时可能会出现前插头混淆或无意中采用了与之前主导的连接规定不一致的待更换的组件。假设在更换组件时前插头混淆，那么这可能导致过程数据出现错误。为了避免这个现象，要避免前插头混淆。 [0005] 在DE19514768A1中提出了一种用于避免混淆前插头的方案，在此，前插头具有机械编码元件，该编码元件可插入与输入/输出组件相匹配的配对元件中。通常当编码元件和配对元件相匹配时，前插头才能插入到输入/输出组件中。 发明内容[0006] 本发明的目的在于简化输入/输出组件与所属的前插头之间的编码。 [0007] 通过一种用于利用前插头运行控制技术的输入/输出组件的方法来实现该目的，其中，通过多个布置在前插头的前侧上的连接元件与输入/输出组件的功能相应地根据连接规定连接信号导线，该目的由此实现，即，在第一次将前插头插入到输入/输出组件中时，通过布置在该输入/输出组件中的第一写入/读取单元将独特的字符串无线地传输到布置在前插头中的第二写入/读取单元中，由此与连接规定相应地在输入/输出组件和前插头之间建立起明确的对应关系。在此，例如可以通过近场无线电通信连接（尤其是通过RFID-无线电通信连接）来实现该无线的数据传输。由此，其优点在于能够弃用机械的编码元件。弃用机械编码元件简化了这种输入/输出组件的结构和制造。 [0008] 在该方法的进一步的设计方案中，独特的字符串存储在用于输入/输出组件的配置系统中，并且存储在布置在前插头中的存储单元中。可以将配置系统理解成例如自动化技术的工程系统。在该工程系统中能够将输入/输出组件的功能性参数化。在此其优点在于，曾根据其连接规定被进行一次参数化的输入/输出组件具有独特的字符串，该字符串额外地存储在配置系统的配置数据中。 [0009] 为了进一步优化更换组件的方法，在更换输入/输出组件的情况下，旧的输入/输出组件与前插头分开并且更换为新的输入/输出组件，其中，在将前插头插入到新的输入/输出组件中之前，将新的输入/输出组件与配置系统相连接，并且该配置系统将独特的字符串写入到布置在新的输入/输出组件中的存储单元中。 [0010] 根据有利的方式，在将前插头插入到新的输入/输出组件之后，通过检验装置来检验位于新的输入/输出组件中的独特的字符串是否与存储在前插头中的存储单元中的独特的字符串相符，并且在两个独特的字符串相符的情况下，新的输入/输出组件激活断开装置（Freischaltmittel），该断开装置表明通过信号导线所读取的过程值是有效的，否则通过该断开装置表明过程值是无效的并且发出诊断报告。 [0011] 在该方法中，控制技术的输入/输出组件可以设计用于容纳前插头并且读取过程值，其中，使用的是具有现场总线接口的输入/输出组件。 [0012] 然后，开头所述的目的还通过一种设计用于容纳前插头并且读取过程值的控制技术的输入/输出组件来实现，该输入/输出组件具有现场总线接口，该目的由此实现，即第一写入/读取单元设计用于将独特的字符串无线地传输到布置在前插头中的第二写入/读取单元中，由此与连接规定相应地在输入/输出组件和前插头之间建立起明确的（eindeutige）对应关系。通过第一写入/读取单元和第二写入/读取单元，可以有利地弃用根据现有技术的机械编码元件以及输入/输出组件中的配对元件。弃用额外的机械元件使得输入/输出组件的操作和制造更为简单。 [0013] 另一个设计方案在于，输入/输出组件设计为具有探测装置，该探测装置与第一写入/读取单元相连接，并且在首次将前插头插入到输入/输出组件中时激活用于传输独特的字符串的第一写入/读取单元。 [0014] 在另一个设计方案中，输入/输出组件的现场总线接口这样设计，在更换输入/输出组件的情况下，其中，旧的输入/输出组件与前插头分开并且更换为新的输入/输出组件，新的输入/输出组件能通过该新的输入/输出组件的现场总线接口连接在配置系统上，其中，通过现场总线接口，旧的输入/输出组件的存储在配置系统中的独特的字符串被传输到新的输入/输出组件的存储单元中。此时，新的输入/输出组件具有符合其所属的前插头的连接准则的独特的字符串。在此，无线地（优选地通过RFID连接）实现了在输入/输出组件和前插头之间的有利的通信。通过这种无线的通信方式则不需要额外的用于进行编码的插头接触件。基于该电子编码方式，通过独特的字符串能够以几乎任意的方式选择多种编码方式。也可以考虑通过制造者-ID（制造者识别标识）来防止插入其他制造者的前插头（例如，仿造品）。如果前插头不具有相符的制造者-ID，那么该前插头将不能够被输入/输出组件所接受。 [0015] 在另一个设计方案中，输入/输出组件具有布置在现场总线接口和存储单元之间的过滤装置，在此，该过滤装置设计用于，从源于现场总线的主导的电报往来中过滤出独特的字符串。自动化技术的现场总线可以是例如过程现场总线（Profibus）或过程现场网络（Profinet）。 [0016] 另外，输入/输出组件包括检验装置和断开装置，其中检验装置设计用于，检验存储在输入/输出组件中的独特的字符串是否与存储在前插头中的独特的字符串相符，其中断开装置设计用于，在独特的字符串相符的情况下，表明过程值是有效的，否则表明过程值是无效的并且发出诊断报告。附图说明 [0017] 在附图中详细地描述了本发明的一个具体实施例。 具体实施方式[0018] 该图示出了与另一个输入/输出组件进行更换的输入/输出组件。根据该图，输入/输出组件1设计用于容纳前插头2。为了容纳前插头2，输入/输出组件1具有带有连接器插针的插接件23，其中，在前插头2中，带有相应的插套的管套连接器22形成了用于插接件23的配对件。为了将信号导线20连接在前插头2上，前插头2具有连接元件21。为了将通过信号导线20所读取的过程值传输给上级的自动化系统或配置系统5，输入/输出组件1具有现场总线接口6。 [0019] 由于信号导线根据连接规定通过连接元件21连接在前插头2上，并且前插头2的每个连接点均通过管套连接器22的相应的管套接头被引导至插接件23的相应的刀状接头，并且输入/输出组件1被参数化成每个刀状接头均接收一个特定的信号，所以输入/输出组件1和前插头2必须是相互校准的。也就是说，不能将任意组件插在任意插头上，否则将导致信号出现错误。 [0020] 为了避免无意中插接了“错误的”插头或“错误的”输入/输出组件1，输入/输出组件1具有第一写入/读取单元11，该单元设计用于，将独特的字符串无线地传输到布置在前插头2中的第二写入/读取单元12中，由此，根据必要的连接规定在输入/输出组件1和前插头2之间建立了明确的对应关系。 [0021] 为了实现前插头2的首次识别，输入/输出组件1具有探测装置7，该探测装置7与第一写入/读取单元11相连接，并且这样设计，即在前插头2首次插入到输入/输出组件1中时，探测装置7记录下这次插接并且第一写入/读取单元11将独特的字符串传输到前插头2的第一写入/读取单元12中。如果成功地进行了这种独特的字符串的传输的话，那么所传输的独特字符串将存储在布置在前插头2中的第二存储单元42中。这些独特的字符串也存储在布置在输入/输出组件1中的第一存储单元41中。 [0022] 在通过现场总线9连接在输入/输出组件1的现场总线接口6上的配置系统5中，这些独特的字符串存储在位于配置系统5中的存储位置3中。 [0023] 当例如由于出现损坏而要对输入/输出组件1进行组件更换时，可以将损坏的、旧的输入/输出组件1更换为新的、功能完全的输入/输出组件1’。这两个组件的更换由双箭头线更换10来表示。 [0024] 在更换10的过程中，前插头2被从旧的输入/输出组件1中拔出。现场总线接口6也从旧的输入/输出组件1中脱离。信号导线20可以有利地仍保持其连接在前插头2上的配置状态。 [0025] 新的、功能可靠的输入/输出组件1’目前设置在旧的、损坏的输入/输出组件1的位置上。在此，随后将现场总线9连接在新的输入/输出组件1’的现场总线接口6上。由于现场总线9与配置系统5相连接，所以能够将适用于旧的组件的独特的字符串从配置系统5的数据存储器中提取出并且传输到新的输入/输出组件1’中。这些独特的字符串存储在新的输入/输出组件1’的第一存储单元41中。可以注意到，旧的输入/输出组件 1和新的输入/输出组件1’的构造是相同的，由此，相同的参考标号具有相同的功能性。 [0026] 当新的输入/输出组件1’运行时，首先要将前插头2插在新的输入/输出组件1’上。为了检验新的输入/输出组件1’是否与该前插头2相匹配，新的输入/输出组件1’具有检验装置30和断开装置31，其中，检验装置30设计用于检验存储在输入/输出组件1’中的独特的字符串是否与存储在前插头2中的独特的字符串相符，其中，断开装置31设计用于，当独特的字符串相符的情况下，表明过程值是有效的，否则表明过程值是无效的并且发出诊断报告。 [0027] 另外，输入/输出组件1’或输入/输出组件1可以都具有制造标识32。该制造标识32用于读取和比较布置在前插头2中的相应的配对标识32’。当插入了不具有制造者的相应的配对标识32’的前插头2时，由于与制造者无关的插头被连接到了组件上，检验装置30还设计用于，将该情况记录下来并且封锁该输入/输出组件1或1’。 |
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