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Dokumentenidentifikation DE102005023849B4 26.04.2007
Titel Mechatronisches System und Kopplungseinheit zur Kopplung von mindestens zwei getrennten Feldbussen innerhalb eines mechatronischen Systems
Anmelder Leica Microsystems (Schweiz) AG, Heerbrugg, CH
Erfinder Schmalz, Benedikt, Rebstein, CH
Vertreter Hössle Kudlek & Partner, Patentanwälte, 70173 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 24.05.2005
DE-Aktenzeichen 102005023849
Offenlegungstag 28.09.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.04.2007
IPC-Hauptklasse G02B 21/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04L 12/46(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   A61B 19/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mechatronisches System mit einer internen Steuereinheit, mindestens einem Stellglied und mindestens einem externen Systemzugriff. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Mikroskopsystem, im speziellen ein Operationsmikroskopsystem. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Kopplungseinheit zur Kopplung zweier oder mehrerer getrennter Feldbusse in einem derartigen mechatronischen System, wie etwa einem Mikroskop- bzw. Operationsmikroskopsystem. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur entsprechenden Regulierung eines mechatronisehen Systems.

Derzeitige Mikroskopsysteme, worunter auch Operationsmikroskopsysteme fallen, kommunizieren einen großen Teil von Daten zu im System vorhandenen Geräten über einen sogenannten Feldbus. Ein Feldbus verbindet in der Regel eine Vielzahl Messfühler (Sensoren) und Stellglieder (Aktoren) mit einem Regelungsgerät. Ein Feldbus ersetzt parallele Leitungsbündel durch ein einziges Buskabel und verbindet somit alle Ebenen, von der Feld- bis zur Leitebene. Unabhängig von einem spezifischen Automatisierungsgerät vernetzt ein Übertragungsmedium des Feldbusses alle an das Gerät anzuschließende Komponenten. Diese Komponenten können dabei beliebig im Feld verteilt sein, denn alle werden dezentral vor Ort angeschlossen. Damit realisiert ein Feldbus ein einziges Netzwerk. Durch Verwendung eines Feldbusses ist im Vergleich zur parallelen Verdrahtung eine Verkabelung wesentlich weniger aufwendig, wodurch eine Erweiterung oder eine Änderung einfacher durchzuführen und somit eine größere Flexibilität garantiert werden kann. Bei einem Mikroskopsystem wird dabei oft ein sogenannter CAN-Bus verwendet. Dabei handelt es sich um einen Controller Area Network-Bus. In der Regel ist eine bei einem Mikroskopsystem anfallende Datenmenge sehr groß. Darüber hinaus sind die dabei anfallenden Daten sehr komplex. Da alle Geräte und somit alle Funktionalitäten des Systems über einen Feldbus vernetzt und somit bereitgestellt bzw. verfügbar gemacht werden, hängt die Qualität sowie auch die Sicherheit des Mikroskopsystems von der Qualität und auch vom Einhalten eines Feldbus-spezifischen Datenprotokolls jeder einzelnen über den Feldbus verbundenen Feldbuskomponente ab.

Bisher ist es üblich, dass Mikroskopsysteme einen Feldbus aufweisen, über welchen sowohl interne Geräte des Mikroskopsystems wie auch externe Geräte kommunizieren. Bei den genannten externen Geräten kann es sich dabei auch um Geräte von Fremdfirmen handeln. Ein derartiges Mikroskopsystem ist beispielsweise in der vorangemeldeten, nicht vorveröffentlichten DE 103 55 529 A1 offenbart.

Diese Konstellation kann dabei einige Probleme aufwerfen. Der verwendete Feldbus kann sehr schnell überlastet werden, wodurch die Kommunikation verzögert stattfindet, eine Reaktionszeit von an den Feldbus angeschlossenen Komponenten verzögert wird und somit das gesamte Mikroskopsystem nur langsam wirken kann. Ferner können vorgesehene Sicherheitskonzepte nicht mehr realisiert werden. So z.B. kann ein sogenanntes Handshake-Verfahren nur noch schwer umgesetzt werden, da es sich dabei um eine Methode handelt, wie sich zwei an einer Datenübertragung beteiligte Teilnehmer nach jedem Übertragungsvorgang durch unmittelbare Quittungssignale synchronisieren. Bei einer verzögerten Kommunikation kann ein derart einfaches Handshake-Verfahren nicht mehr adäquat funktionieren.

Komponenten, die an den Feldbus des Mikroskopsystems angeschlossen sind und sich dabei nicht an das Feldbus eigene Protokoll halten, können beispielsweise Funktionen des Mikroskopsystems behindern, was schlimmstenfalls zu einem Ausfall des Mikroskopsystems für bestimmte oder gar alle Funktionen führen kann.

Vor dem Hintergrund dieser Problemstellung wäre es wünschenswert, ein System bereitzustellen, bei dem die Funktionen des Systems weder durch eine Überlastung eines Feldbusses noch durch an den Feldbus angebundene Komponenten gestört werden.

Ausgehend hiervon schlägt die vorliegende Erfindung ein mechatronisches System gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren zur Regulierung eines mechatronischen Systems gemäß Patentanspruch 8 und eine Kopplungseinheit gemäß Patentanspruch 13 vor. Weitere Ausführungsformen sind in den entsprechenden Unteransprüchen aufgeführt.

Gemäß Patentanspruch 1 wird ein mechatronisches System mit einer internen Steuereinheit, mindestens einem Stellglied und mindestens einem externen Systemzugriff bereitgestellt, wobei die interne Steuereinheit und das mindestens eine Stellglied über mindestens ein erstes Netzwerk miteinander kommunizieren können und der mindestens eine externe Systemzugriff durch ein zweites vom ersten unabhängiges Netzwerk realisiert ist. Dabei sind das mindestens eine erste Netzwerk und das zweite Netzwerk über eine Kopplungseinheit miteinander gekoppelt. Unter externem Systemzugriff wird hierbei die Anbindung (uni- und/oder bidirektional) eines externen Systems, beispielsweise eines Computers, verstanden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es sich bei einem Stellglied sowohl um einen Sensor, d.h. um einen Messfühler, wie auch um einen sogenannten Aktor bzw. Aktuator handeln. Ein Aktor kann dabei ein Stellglied sein, das beispielsweise elektrisch angesteuert wird und darüber eine mechanische Bewegung ausführt. Das mechatronische System ist im allgemeinen ein System, in welchem mechanische, elektronische und datenverarbeitende Komponenten hinsichtlich ihrer Funktionalität zusammenwirken und in einer dabei resultierenden engen Verknüpfung eine Gesamtfunktionalität des Systems erzielen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Roboter bzw. Roboterarm handeln, aber auch um jede andere Art von System, in welchem mechanische, elektronische und datenverarbeitende Komponenten verknüpft werden, wie beispielsweise in einem Mikroskopsystem.

Das erste und das zweite Netzwerk sind erfindungsgemäß als Feldbusse realisiert.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mechatronischen Systems handelt es sich bei dem System um ein Mikroskopsystem, insbesondere um ein Operationsmikroskopsystem. Im Fall eines Mikroskopsystems können eine Reihe von Stellglieder über das mindestens eine erste Netzwerk miteinander verbunden sein. Als Stellglieder sind dabei beispielsweise eine Lichtquelle, ein Fokus, ein Zoom, eine Positioniervorrichtung und jede andere Mikroskop spezifische Einheit denkbar.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen mechatronischen Systems kann der externe Systemzugriff über Remote/Access Komponenten betrieben werden. Sogenannte Remote/Access Komponenten erlauben einen ferngesteuerten Zugriff auf das System. Durch eine Trennung des zweiten Netzwerkes für den externen Systemzugriff, an welchen externe Teilnehmer und/oder Remote/Access Teilnehmer an das System angeschlossen werden können, von dem mindestens einen ersten Netzwerk, über welches die interne Steuereinheit und das mindestens eine Stellglied kommunizieren können, wird erreicht, dass das mechatronische System, wie beispielsweise das Mikroskopsystem, geschützt wird und die Teilnehmer des ersten Netzwerkes, d.h. die interne Steuereinheit und das mindestens eine Stellglied nicht von externen Teilnehmern gestört oder behindert werden können.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist die Kopplung zwischen dem mindestens einen ersten Netzwerk und dem zweiten Netzwerk spezifisch einstellbar. Das bedeutet, dass die erfindungsgemäß vorgesehene Kopplungseinheit das mindestens eine erste und das zweite Netzwerk derart koppelt, dass beispielsweise nicht alle Daten, wie Steuer- und Signaldaten, des zweiten Netzwerks jeweils auf das mindestens eine erste Netzwerk abgebildet werden. Die Kopplungseinheit kann dabei derart ausgebildet sein, dass fehlerhafte Daten bzw. eine Datenüberlastung nicht auf das mindestens eine erste Netzwerk abgebildet werden. Das bedeutet, dass das mindestens eine erste Netzwerk und das zweite Netzwerk autark laufen. Dadurch kann erreicht werden, dass das mindestens eine erste Netzwerk, über welches die interne Steuereinheit und das mindestens eine Stellglied kommunizieren, nicht von Fehlern und Überlastungen des zweiten Netzwerkes, an welches beispielsweise Fremdfirmen-Geräte angeschlossen werden können, beeinflusst wird.

Es ist denkbar, dass die Kopplungseinheit durch eine Rechnereinheit, wie beispielsweise einen Computer, realisiert ist. Mittels dieser Rechnereinheit kann die Kopplung zwischen dem mindestens einen ersten Netzwerk und dem zweiten Netzwerk spezifisch eingestellt werden, was bedeutet, dass nicht alle sondern wahlweise nur ein Teil von Daten von einem auf das andere Netzwerk abgebildet werden. Die Art der Kopplung kann flexibel geändert und neu definiert werden.

Erfindungsgemäß entspricht sowohl das mindestens eine erste Netzwerk wie auch das zweite Netzwerk jeweils einem Feldbus. Erfindungsgemäß wird der zweite Feldbus, über welchen externe Bus-Teilnehmer und/oder Remote/Access Teilnehmer an das mechatronische System angeschlossen werden können, von dem mindestens einen ersten Feldbus, über welchen die interne Steuereinheit und das mindestens eine Stellglied des Systems miteinander kommunizieren, getrennt. Damit wird das mechatronische System geschützt und die internen Busteilnehmer, d.h. die Teilnehmer des mindestens einen ersten Feldbusses, können von den Teilnehmern des zweiten Feldbusses weder gestört noch behindert werden. Über die erfindungsgemäß vorgesehene Kopplungseinheit, die den mindestens einen ersten Feldbus und den zweiten Feldbus spezifisch miteinander koppelt, wird eine Kommunikation aller Busteilnehmer gewährleistet, ohne dass alle Busteilnehmer am gleichen Feldbus angeschlossen sind. Durch diese Konstellation ergibt sich für das mechatronische System eine erhöhte Systemsicherheit und Systemqualität. Ist beispielsweise der zweite Feldbus fehlerhaft, so wird das eigentliche mechatronische System, wie beispielsweise ein Mikroskopsystem, nicht beeinträchtigt und ist weiterhin voll funktionsfähig.

Eine derartige Konstellation hat ferner hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit und Ableitströmen Vorteile.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind das mindestens eine erste und das zweite Netzwerk galvanisch getrennt. Damit sind das mindestens eine erste und das zweite Netzwerk physikalisch und/oder elektrisch trennbar, was zusätzliche Systemvorteile bezüglich einer elektromagnetischen Verträglichkeit und hinsichtlich Ableitströmen bedeutet.

Es ist denkbar, wie bereits erwähnt, dass nicht zwingend alle System- und/oder Steuerdaten des mindestens einen ersten Netzwerks bzw. Feldbusses auf das zweite Netzwerk bzw. den zweiten Feldbus abgebildet werden und umgekehrt. Beispielsweise kann vorgesehen werden, dass nur die Sende- und Empfangsdaten auf das zweite Netzwerk bzw. den zweiten Feldbus abgebildet werden, welche ausdrücklich für an das zweite Netzwerk angeschlossene Geräte von beispielsweise Fremdfirmen bestimmt sind. Somit wird erreicht, dass das mechatronische System, wie beispielsweise ein Mikroskopsystem, noch sicherer und besser verfügbar wird, da unbeabsichtigte oder unerlaubte Befehle, beispielsweise eine Datenübertragung in das System des mindestens einen ersten Feldbusses bzw. an die Teilnehmer des mindestens einen ersten Feldbusses von dem zweiten Feldbus, insbesondere von Geräten von Fremdfirmen an Geräte des mechatronischen Systems, wie beispielsweise des Mikroskopsystems, nicht möglich sind.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Regulierung bzw. Regelung und/oder Steuerung eines mechatronischen Systems mit einer internen Steuereinheit, mindestens einem Stellglied und mindestens einem externen Systemzugriff, bei dem die interne Steuereinheit und das mindestens eine Stellglied über mindestens ein erstes Netzwerk miteinander verbunden werden, der mindestens eine externe Systemzugriff durch ein zweites vom ersten unabhängiges Netzwerk realisiert wird, und eine Kopplungseinheit vorgesehen wird, über die das mindestens eine erste Netzwerk und das zweite Netzwerk miteinander gekoppelt werden.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als mechatronisches System ein Mikroskopsystem, insbesondere ein Operationsmikroskopsystem verwendet.

Ferner ist es denkbar, den externen Systemzugriff über Remote/Access Komponenten zu betreiben.

Weiterhin ist denkbar, die Kopplung zwischen dem mindestens einen ersten Netzwerk und dem zweiten Netzwerk spezifisch einzustellen. Das bedeutet, dass hierbei nicht alle System- und/oder Steuerdaten des mindestens einen ersten Netzwerks automatisch auf das zweite Netzwerk abgebildet werden, sondern die abzubildenden Daten spezifisch auswählbar sind. Gleiches kann für eine Abbildung von Daten des zweiten Netzwerks auf das mindestens eine erste Netzwerk gelten bzw. festgelegt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass nur die Sende- und Empfangsdaten auf das zweite Netzwerk abgebildet werden, welche ausdrücklich für an das zweite Netzwerk angeschlossene Geräte von beispielsweise Fremdfirmen bestimmt sind. Somit wird das mechatronische System vor unbefugtem Zugriff externer Geräte gesichert und die Verfügbarkeit des mechatronischen Systems ist verbessert.

Erfindungsgemäß wird für das mindestens eine erste Netzwerk und für das zweite Netzwerk jeweils ein Feldbus gewählt.

Darüber hinaus können das mindestens eine erste und das zweite Netzwerk galvanisch getrennt werden.

Das mechatronische System kann eine Vielzahl von Stellgliedern umfassen. Diese können alle an das mindestens eine erste Netzwerk angeschlossen sein. Es ist auch denkbar, dass die Stellglieder und die interne Steuereinheit über mehrere Netzwerke im Sinne von mehreren ersten Netzwerken miteinander kommunizieren. Bei den Stellgliedern kann es sich um Sensoren und Aktoren handeln.

Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung eine Kopplungseinheit, die mindestens ein erstes und ein zweites Netzwerk in einem mechatronischen System miteinander koppelt, wobei das mechatronische System eine interne Steuereinheit, mindestens ein Stellglied und mindestens einen externen Systemzugriff aufweist und die interne Steuereinheit und das mindestens eine Stellglied über das mindestens eine erste Netzwerk miteinander kommunizieren können und der mindestens eine externe Systemzugriff durch das zweite vom ersten unabhängige Netzwerk realisiert ist.

Die erfindungsgemäße Kopplungseinheit kann durch eine Rechnereinheit realisiert werden. Dadurch ist es möglich, dass über die Kopplungseinheit eine spezifisch einstellbare Kopplung des mindestens einen ersten und des zweiten Netzwerkes möglich wird. Die vorliegende Erfindung umfasst ferner ein Mikroprozessorprogramm bzw. Computerprogramm mit einem Programmcode, um eine Kopplung des mindestens einen ersten und des zweiten Netzwerks durchzuführen, wenn das Mikroprozessorprogramm auf der Rechnereinheit durchgeführt wird. Ferner umfasst die vorliegende Erfindung ein Mikroprozessor- bzw. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren bzw. computerlesbaren Datenträger gespeichert ist, um eine Kopplung des mindestens einen ersten und des zweiten Netzwerks durchzuführen, wenn das Mikroprozessorprogramm auf der Rechnereinheit durchgeführt wird.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.

1 zeigt ein Prinzip-Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen mechatronischen Systems; und

2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines mechatronischen Systems in Form eines Mikroskopsystems.

1 zeigt einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen mechatronischen Systems. Bei dem mechatronischen System kann es sich um ein Mikroskopsystem, insbesondere um ein Operationsmikroskopsystem handeln. Gezeigt ist ein externer Teilnehmer 2. Ferner dargestellt sind zwei interne Teilnehmer bzw. interne Komponenten des mechatronischen Systems 4 und 5. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Steuereinheit 4 und mindestens ein Stellglied 5 handeln. Ferner ist eine Kopplungseinheit 3 dargestellt. Die internen Teilnehmer 4 und 5 sind über mindestens ein erstes Netzwerk untereinander verbunden, worüber sie miteinander kommunizieren können. Das mindestens eine erste Netzwerk ist durch einen ersten Feldbus realisiert. Der erste Feldbus umfasst ein Buskabel, über welches beide interne Teilnehmer 4 und 5 angeschlossen werden und ferner mit der Kopplungseinheit 3 verbunden sind. Das Buskabel des ersten Feldbusses umfasst in der hier dargestellten Form zwei Verbindungsleitungen 8 und 9. Die Verbindungsleitung 9 verbindet die beiden internen Teilnehmer 4 und 5 miteinander, während die Verbindungsleitung 8 den internen Teilnehmer 5 und damit mittelbar den internen Teilnehmer 4 mit der Kopplungseinheit 3 verbindet. In einem Feldbussystem lassen sich über den digitalen Feldbus Informationen bidirektional austauschen.

Der externe Teilnehmer 2 ist über ein zweites Netzwerk, nämlich über einen zweiten Feldbus, der unabhängig von dem ersten Feldbus ist, an die Kopplungseinheit 3 des mechatronischen Systems angekoppelt. Der zweite Feldbus umfasst dabei eine Verbindungsleitung 10, welche die Anbindung des externen Teilnehmers 2 an die Kopplungseinheit 3 ermöglicht.

Innerhalb der Kopplungseinheit 3 wird nunmehr eine Kopplung des ersten Feldbusses und des zweiten Feldbusses vorgenommen. Diese Kopplung kann innerhalb der Kopplungseinheit 3 spezifisch gewählt werden. Das bedeutet, dass nicht alle System- und/oder Steuerdaten des mechatronischen Systems, welche über den ersten Feldbus kommuniziert werden, zwingend auf den zweiten Feldbus abgebildet werden müssen. Es kann spezifisch festgelegt werden, welche Daten von dem ersten Feldbus auf den zweiten Feldbus abgebildet werden sollen und umgekehrt. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass nur Sende- und Empfangsdaten von dem ersten Feldbus auf den zweiten Feldbus abgebildet werden, welche ausdrücklich für den externen Teilnehmer 2, welcher beispielsweise einem Gerät einer Fremdfirma entsprechen kann, bestimmt sind. Somit wird das mechatronische System sicherer und besser verfügbar. Ebenso kann festgelegt werden, welche Daten von dem zweiten Feldbus auf den ersten Feldbus abgebildet werden sollen. Somit können unbeabsichtigte oder unerlaubte Befehle bzw. Datenübertragungen in das Bus-System des ersten Feldbusses bzw. an die entsprechenden internen Bus-Teilnehmer 5 und 4 des ersten Feldbusses insbesondere von einem externen Teilnehmer 2, welcher einem Gerät einer Fremdfirma entsprechen kann, verhindert werden. Innerhalb der Kopplungseinheit 3 wird somit eine Möglichkeit gegeben, eine vorzunehmende Kopplung zwischen dem ersten Feldbus und dem zweiten Feldbus flexibel und systemspezifisch festzulegen.

Bei dem ersten Feldbus und dem zweiten Feldbus kann es sich dabei beispielsweise jeweils um einen CRN-Feldbus handeln. Neben den hier dargestellten internen Teilnehmern 5 und 4 des mechatronischen Systems können noch weitere interne Teilnehmer an den mindestens einen ersten Feldbus angeschlossen sein, was durch die angedeutete Unterbrechung der Verbindungsleitung 9 kenntlich gemacht wird. Bei den internen Teilnehmern 5 und 4 kann es sich beispielsweise um eine interne Steuereinheit oder um ein Stellglied oder einen Sensor handeln.

2 zeigt ein mechatronisches System in Form eines Mikroskopsystems 1. Das Mikroskopsystem 1 verfügt über eine Vielzahl von internen Einheiten, wie eine Steuereinheit 4 und mehrere Stellglieder 5, 6 und 7. Diese internen Einheiten des Mikroskopsystems 1 sind über einen ersten Feldbus miteinander verbunden bzw. können über einen ersten Feldbus miteinander kommunizieren. Ein Mikroskopsystem umfasst im allgemeinen eine Lichtquelle, wie beispielsweise eine Laserlichtquelle. Eine Laserlichtquelle wiederum umfasst einen Laserkopf, ein Spannungsversorger und eine Kühlung. Ferner umfasst ein derartiges Mikroskopsystem 1 Steuer- und Regeleinheiten wie Blenden, Spiegel, Absorber, etc. und einige Strahltransportsysteme, wie Gelenkarme, Lichtleiter, und andere denkbare Transportsysteme. An das Strahltransportsystem schließt sich in der Regel über eine optische Adaption ein optisches Endgerät an. Dabei kann es sich im Falle eines Operationsmikroskops beispielsweise in Abhängigkeit der medizinischen Anwendung um Handstücke, Kontaktspitzen, Operationsmikroskope mit Mikromanipulator, starre oder flexible Endoskope oder Kontaktgläser handeln. Bei den internen Feldbus-Geräten des Mikroskopsystems 1 kann es sich ferner um eine sogenannte XY-Kupplung, einen Fokus, einen Optikträger, eine Fuß- oder einen Handschalter handeln. Der Fokus kann ein Autofokus sein. Ferner ist das Bereitstellen einer sog. Laser-Fokussierhilfe für ein manuelles Fokussieren denkbar. Die jeweiligen Teilnehmer des mindestens einen ersten Feldbusses sind über entsprechende Feldbus-Verbindungsleitungen 8, 9 und 11 miteinander verbunden. Ein externer Teilnehmer 2 in Form eines Laptops ist über einen zweiten Feldbus, der unabhängig von dem mindestens einen ersten Feldbus ist, an eine Kopplungseinheit 3 des Mikroskopssystems 1 angeschlossen. Der Anschluss erfolgt dabei über eine Feldbusverbindungsleitung 10, die Teil des zweiten Feldbusses ist. Der externe Teilnehmer 2 kann dabei so ausgebildet sein, dass Daten visualisiert, bearbeitet und archiviert werden können.

Innerhalb einer Kopplungseinheit 3, die Teil des Mikroskopsystems 1 ist, kann der erste Feldbus, über welchen die internen Teilnehmer des Mikroskopsystems 1 kommunizieren und der zweite Feldbus, über welchen der externe Teilnehmer 2 an das Mikroskopsystem 1 angeschlossen werden kann, gekoppelt werden. Die Kopplungseinheit 3 kann dabei so ausgeführt sein, dass eine spezifisch einstellbare Kopplung der beiden Feldbusse vorgenommen wird. Es kann systemspezifisch und flexibel definiert werden, welche Daten vom ersten Feldbus auf den zweiten Feldbus abgebildet werden. Gleiches kann für eine Abbildung von Daten vom zweiten Feldbus auf den ersten Feldbus festgelegt werden.

1
Mikroskopsystem
2
externer Teilnehmer
3
Kopplungseinheit
4, 5, 6, 7
interne Teilnehmer bzw. Stellglieder
8, 9, 10, 11
Verbindungsleitungen


Anspruch[de]
Mechatronisches System mit einer internen Steuereinheit (4), mindestens einem Stellglied (5, 6, 7) und mindestens einem externen Systemzugriff, wobei die interne Steuereinheit (4) und das mindestens eine Stellglied (5, 6, 7) über mindestens einen ersten Feldbus miteinander kommunizieren können, der mindestens eine externe Systemzugriff durch einen zweiten vom ersten unabhängigen Feldbus realisiert ist und der mindestens eine erste Feldbus und der zweite Feldbus über eine Kopplungseinheit (3) miteinander gekoppelt sind. System nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem mechatronischen System um ein Mikroskopsystem (1) handelt. System nach Anspruch 2, wobei das Mikroskopsystem (1) ein Operationsmikroskopsystem ist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der externe Systemzugriff über Remote/Access Komponenten betrieben werden kann. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplung zwischen dem mindestens einen ersten Feldbus und dem zweiten Feldbus spezifisch einstellbar ist. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplungseinheit (3) durch eine Rechnereinheit realisiert ist. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine erste und der zweite Feldbus galvanisch getrennt sind. Verfahren zur Regulierung und/oder Steuerung eines mechatronischen Systems mit einer internen Steuereinheit (4), mindestens einem Stellglied (5, 6, 7) und mindestens einem externen Systemzugriff, bei dem

die interne Steuereinheit (4) und das mindestens eine Stellglied (5, 6, 7) über mindestens einen ersten Feldbus miteinander verbunden werden,

der mindestens eine externe Systemzugriff durch einen zweiten vom ersten unabhängigen Feldbus realisiert wird, und eine Kopplungseinheit (3) vorgesehen wird, über die der mindestens eine erste Feldbus und der zweite Feldbus miteinander gekoppelt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem als mechatronisches System ein Mikroskopsystem (1), insbesondere ein Operationssystem verwendet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem der externe Systemzugriff über Remote/Access Komponenten betrieben wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem die Kopplung zwischen dem mindestens einen ersten Feldbus und dem zweiten Feldbus spezifisch eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem der mindestens eine erste und der zweite Feldbus galvanisch getrennt werden. Kopplungseinheit, die mindestens einen ersten und einen zweiten Feldbus in einem mechatronischen System miteinander koppelt, wobei das mechatronische System eine interne Steuereinheit (4), mindestens ein Stellglied (5, 6, 7) und mindestens einen externen Systemzugriff aufweist und die interne Steuereinheit (4) und das mindestens eine Stellglied (5, 6, 7) über den mindestens einen ersten Feldbus miteinander kommunizieren können und der mindestens eine externe Systemzugriff durch den zweiten vom ersten unabhängigen Feldbus realisiert ist. Kopplungseinheit nach Anspruch 13, die in einem mechatronischen System nach einem der Ansprüche 1 bis 9 verwendbar ist. Kopplungseinheit nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die Kopplungseinheit (3) durch eine Rechnereinheit realisiert ist. Kopplungseinheit nach einem der Ansprüche 13 bis 15, über die der mindestens eine erste und der zweite Feldbus galvanisch getrennt werden können. Mikroprozessor- oder Computerprogramm mit einem Programmcode, um eine Kopplung zwischen mindestens einem ersten Feldbus und einem zweiten Feldbus durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Rechnereinheit nach Anspruch 15 durchgeführt wird. Mikroprozessor- oder Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem maschinen- bzw. computerlesbaren Datenträger gespeichert ist, um eine Kopplung zwischen mindestens einem ersten Feldbus und einem zweiten Feldbus durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Rechnereinheit nach Anspruch 15 durchgeführt wird.






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