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Dokumentenidentifikation DE102006005199A1 09.08.2007
Titel Abschlussimpedanz in Kombination mit anderen AS Interface Komponenten
Anmelder Bihl & Wiedemann GmbH, 68199 Mannheim, DE
Erfinder Wiedemann, Bernhard, 67574 Osthofen, DE;
Bihl, Jochen, 68623 Lampertheim, DE
DE-Anmeldedatum 02.02.2006
DE-Aktenzeichen 102006005199
Offenlegungstag 09.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.08.2007
IPC-Hauptklasse H04L 25/02(2006.01)A, F, I, 20060202, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04L 12/403(2006.01)A, L, I, 20060202, B, H, DE   
Zusammenfassung Mit der Zahl unabhängiger Geräte in AS-Interface Netzen steigt die Zahl der Bauelemente und Baugruppen, die in diesen Geräten mehrfach realisiert werden müssen. Zugleich steigt der Installationsaufwand für das einzelne Netz.
Erfindungsgemäß wird die Abschlussimpedanz für AS-Interface Netze mit anderen Geräten derart kombiniert, dass Bauelemente oder Baugruppen, die jeweils von der Abschlussimpedanz und der anderen Komponente benötigt werden, gemeinsam benutzt werden können, dass die Geräte in ein gemeinsames Gehäuse integriert werden, und/oder dass dabei zusätzliche Diagnosemöglichkeiten geschaffen werden.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden zur Verlängerung, Stabilisierung oder Überwachung von AS-Interface Netzen verwendet.

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Das genormte Bussystem AS-Interface1

1
IEC 620226-2: Actuator Sensor Interface (AS-i), Part 2: Actuator Sensor Interface (AS-i); 2000; oder: Kriesel, W.R., Madelung, O.W. (Hrsg.): AS-Interface Das Aktuator-Sensor-Interface für die Automation; 213 S., 2. deutsche Auflage, Carl Hanser Verlag 1999, ISBN 3-446-21064-4; oder aktualisiert: AS-International Association: Complete Specification Version 3.0 Rev.0 (2004),
das zunächst auf eine Ausdehnung von 100 m begrenzt war, wird in zunehmendem Maß durch eine festen oder variablen Abschlussimpedanz2
2
DE 10 2004 014 313 A1
auf größere Längen ausgedehnt.

Dabei ist es Stand der Technik, die Abschlussimpedanz als eine alleinstehende Komponente auszuführen, die in vielen Fällen als AS-Interface Slave realisiert wird, um den Erfolg eines Impedanzabgleichs melden zu können. Das hat einerseits den Vorteil, dass man in der Anordnung der Abschlussimpedanz innerhalb des Netzwerkes frei ist, andererseits jedoch den Nachteil, dass der Aufwand für die einzeln stehende Abschlussimpedanz selbst und für ihren Einbau in das jeweilige Netz nicht unerheblich ist.

Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese Nachteile zu beseitigen. Da sich herausgestellt hat, dass die Anordnung der Abschlussimpedanz in vielen Applikationen nicht kritisch ist und die Impedanzkorrektur auch anders als durch eine alleinstehende Komponente gewährleistet werden kann, geschieht die Beseitigung des genannten Nachteils erfindungsgemäß dadurch, dass die Abschlussimpedanz in eine der anderen Komponenten des Netzes integriert wird und dass ihr oft zusätzliche – meist diagnostische – Aufgaben zugewiesen werden. Dadurch entfallen im ersten Fall das separate Gehäuse sowie ein Mal solche Bauelemente oder Baugruppen, die sowohl die Abschlussimpedanz als auch die andere Komponente benötigen. Zugleich fällt der Installationsaufwand für eine Komponente weg. Im zweiten Fall entsteht noch ein beträchtlicher Zusatznutzen. Beides führt zu einer großen Anzahl von Kombinationsmöglichkeiten, die alle auf der Durchführung der Idee basieren, mehrere Geräte miteinander zu kombinieren.

Ein Anwendungsbeispiel ist die Kombination von zwei Abschlussimpedanzen in einen Repeater. Dadurch können die beiden Netzsegmente vor bzw. hinter dem Repeater (vom Master aus gesehen) auf eine Länge bis zu je 300 m ausgedehnt werden, und – wenn die Abschlussimpedanzen als Tuner ausgebildet werden – jene Bauelemente, die die AS-Interface Telegramme des Netzes empfangen und überprüfen, vom Repeater und den beiden Tunern gemeinsam genutzt werden. Zugleich kann die Kombination als Slave ausgebildet werden, der mit dem Master kommuniziert und Diagnoseergebnisse von Tunern und Repeater an den Master oder die Steuerung meldet.

Ein anderes Anwendungsbeispiel ist die Kombination der Abschlussimpedanz mit dem Sicherheitsmonitor eines Netzes für sichere Applikationen (z.B. nach z.B. EN 954-1). Auch hier kann der Empfangsteil sowohl von dem Tuner als auch von dem Monitor genutzt werden. Für den Betrieb des Netzes ist diese Kombination gerade auch deshalb von Vorteil, weil optimierte Signale (durch den Tuner) Fehlabschaltungen des Monitors vermeiden helfen und dadurch zu einer erhöhten Verfügbarkeit des Netzes führen.

Weitere Anwendungsbeispiele ergeben sich aus den Ansprüchen.

Vorteile und wirtschaftlicher Wert der Erfindung

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Kombinationen kostengünstiger herzustellen und einfacher zu installieren sind als Einzelkomponenten. Sie lassen sich vorteilhaft in vielen AS-Interface Netzen einsetzen, die durch eine Abschlussimpedanz verlängert, stabilisiert oder überwacht werden.


Anspruch[de]
Fest eingestellte oder variable Impedanz Abschlussimpedanz („Busabschluss" bzw. „Tuner") für AS-Interface Netze dadurch gekennzeichnet, dass sie mit anderen Komponenten eines AS-Interface Netzes kombiniert und in ein gemeinsames Gehäuse integriert wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass sie mit an sich bekannten aktiven Komponenten eines AS-Interface Netzwerks in einem gemeinsamen Gehäuse und gegebenenfalls unter gemeinsamer Benutzung einzelner oder mehrerer Bauteile realisiert wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, dass sie in den AS-Interface Master oder das Gateway eingebaut wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, dass sie in das AS-Interface Netzgerät eingebaut wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, dass sie in ein AS-Interface Netzgerät für Mehrfacheinspeisung eingebaut wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, dass sie einfach oder doppelt in einen AS-Interface Repeater einteiliger oder zweiteiliger („Backbone") Bauart eingebaut wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, dass sie in einen AS-Interface Slave eingebaut wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, dass sie in einen AS-Interface Sicherheitsmonitor eingebaut wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass sie mit an sich bekannten passiven Komponenten eines AS-Interface Netzwerks in einem gemeinsamen Gehäuse und gegebenenfalls unter gemeinsamer Benutzung einzelner oder mehrerer Bauteile realisiert wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (9) dadurch gekennzeichnet, dass sie in ein mechanisches Einfach- oder Mehrfach-Abzweigelement zum Aufbau von AS-Interface Netzen eingebaut wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (9) dadurch gekennzeichnet, dass sie in ein mechanisches AS-Interface Einfach- oder Mehrfach-Abzweigelement eingebaut wird, das es gestattet, einen oder mehrere Stränge des Netzwerks zeitweise so abzutrennen, dass die Abschlussimpedanz nur dann wirksam ist, wenn das Netz vollständig ist. Abschlussimpedanz nach Anspruch (9) dadurch gekennzeichnet, dass sie zusammen mit einem Endstück das Ende einer AS-Interface Leitung hermetisch abschließt. Abschlussimpedanz nach Anspruch (9) dadurch gekennzeichnet, dass sie in ein elektronisches Filter gegen externe Störungen des AS-Interface Signals eingebaut wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (9) dadurch gekennzeichnet, dass sie in einen Überspannungsbegrenzer eingebaut wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass sie mit an sich bekannten passiven Komponenten eines AS-Interface Netzwerks in einem gemeinsamen Gehäuse so realisiert wird, dass unterschiedliche Kabelarten (Flach-/Rundkabel, geschirmt/ungeschirmt, zwei- oder mehrpolig, Datenkabel,...) mit der Busleitung verbunden, und unterschiedliche Kabelimpedanzen kompensiert werden können. Abschlussimpedanz nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass sie mit an sich bekannten Vorrichtungen, die Diagnoseinformationen über Aufbau und Funktion des jeweiligen AS-Interface Netzes geben, in einem gemeinsamen Gehäuse realisiert wird und damit zu einem kompletten Diagnosegerät erweitert wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (16) dadurch gekennzeichnet, dass sie in einen AS-Interface Analyser eingebaut wird oder Teile daraus nutzt. Abschlussimpedanz nach Anspruch (16) dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Einrichtungen zur Detektion von Erdschlüssen, Doppeladressierung, EMV-Störungen und Überspannungen kombiniert wird. Abschlussimpedanz nach Anspruch (16) dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Einrichtungen zur Meldung des Status von sicheren Slaves, des Sicherheitsmonitors, und anderer überwachter Slaves kombiniert wird. Abschlussimpedanz nach einem der Ansprüche (16) bis (19) dadurch gekennzeichnet, dass sie das Diagnoseergebnis bzw. den Status überwachter Geräte über das AS-Interface Netz an die Steuerung übermitteln kann. Abschlussimpedanz nach einem der Ansprüche (16) bis (19) dadurch gekennzeichnet, dass sie das Diagnoseergebnis bzw. den Status überwachter Geräte über eine beliebige weitere Datenverbindung (z.B. RS232, Profibus, Ethernet) an die Steuerung übermittelt. Abschlussimpedanz nach einem der Ansprüche (16) bis (19) dadurch gekennzeichnet, dass sie das Diagnoseergebnis bzw. den Status überwachter Komponenten am Gerät selbst (z.B. über LEDs oder Display) ausgibt. Abschlussimpedanz nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Gehäuse doppelt ausgeführt ist, so dass zwei getrennte AS-Interface Netze abgeglichen werden können. Abschlussimpedanz nach Anspruch (23) dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenverbindung zwischen beiden Abschlusswiderständen besteht, über die insbesondere Diagnoseergebnisse nach Anspruch (16) zwischen den beiden getrennten Netzen ausgetauscht werden können. Abschlussimpedanz für AS-Interface Netze nach einem der vorangehenden dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der dort genannten Kombinationen in einem Gerät realisiert werden.






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