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支持不同通信协议的控制和数据传输设备以及适配器模块

摘要

本发明涉及一种用于支持不同通信协议的控制和数据传输设备(100)。该控制和数据传输设备具有控制装置(20,120),在所述控制装置中能够存储多个不同的通信协议。控制装置(20)设计用于加载和执行至少一个所存储的通信协议。还设置有能够与控制装置(20,120)连接的第一适配器模块(30)。第一适配器模块(30,160)具有识别装置(31,31`)和用于将至少一个第一设备(40)与第一适配器模块(30)连接的通信接口(33),所述识别装置实现了第一通信协议相对于控制装置(20,120)的识别,所述第一设备设计为根据所存储的通信协议进行通信。控制和评估装置(23)设计为当第一适配器模块(30)连接至控制装置(20)时借助识别装置(31,31`)识别待使用的第一通信协议,并且从存储设备(22)加载并执行所识别的第一通信协议。

著录项

  • 公开/公告号CN112602073A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-04-02

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 菲尼克斯电气公司;

    申请/专利号CN201980056703.7

  • 申请日2019-08-21

  • 分类号G06F13/38(20060101);G06F13/42(20060101);

  • 代理机构11112 北京天昊联合知识产权代理有限公司;

  • 代理人张凯;张杰

  • 地址 德国勃郎贝克

  • 入库时间 2023-06-19 10:25:58

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于支持不同通信协议的控制和数据传输设备以及一种用于在这种控制和数据传输设备中使用的适配器模块。

背景技术

特别是在自动化技术的领域中,总是要将需要不同通信协议或总线协议的不同的总线系统连接到控制装置上。已知的解决方案是,为每个总线系统开发一个特殊的控制装置,然而该控制装置只能与该特殊的总线系统通信。

由EP 0 391 157 A2已知一种用于通过可适配的接口模块将处理单元与总线连接的装置。接口模块包括微处理器、用于连接到总线的总线接口以及用于连接到处理单元的HOST接口。为了运行微处理器而设置有程序,该程序能够实现在总线和接口模块以及处理单元之间的数据交换。接口模块可以被实施为可插接单元。

US 2008/0013569Al公开了一种通用控制器,该通用控制器通过使用从多个通信协议中选择的通信协议,使得外部电子设备之间的数据通信成为可能。通用控制器具有总线转换器,其能够与第一可连接设备交换数据。此外,提供了一个现场接口,该现场接口可以具有多个输入/输出端口,至少一个第二外部设备可以连接到这些端口上。协议固件模块与现场接口连接,该协议固件模块具有多个协议驱动器,这些协议驱动器分别相应于不同的通信协议。响应于从第一设备接收的数据,总线转换器从多个通信协议中指定期望的通信协议,以使得协议固件模块能够使用与期望的通信协议对应的协议驱动器在第一设备和第二设备之间建立数据通信。

发明内容

本发明的目的在于,提供一种控制和数据传输设备以及用于这种控制和数据传输设备的适配器模块,利用其可以使控制装置以灵活、简单和成本低廉的方式与不同的总线系统进行通信。

上述技术问题一方面通过权利要求1的特征解决。

因此,设置有用于支持不同通信协议的控制和数据传输设备。控制和数据传输设备具有控制装置,该控制装置包含以下特征:存储设备,在其中可至少存储第一通信协议和第二通信协议,其中第一和第二通信协议是不同的;具有控制和评估单元,其被构造为执行存储在存储设备中的通信协议,并且具有至少一个带有多个可选择的电触点的第一连接器。

在此需要注意的是,控制和评估单元例如可以是FPGA(Field Programable GateArray,现场可编程门阵列)和/或CPU,和/或微控制器,和/或专用集成电路(ASIC)。存储设备例如可以是非易失性存储器。优选地,控制和数据传输设备仅具有一个唯一的控制装置。

此外,应当注意,至少一个第一连接器的可选择的电触点优选地可以根据由控制装置执行的通信协议来选择或激活。

此外,控制和数据传输设备包括可与控制装置连接的第一适配器模块,其具有以下特征:具有多个电触点的第二连接器,其中,第二连接器被设计为与至少一个第一连接器电气和机械接合;识别装置,其能够尤其相对于控制装置识别第一通信协议;通信接口,其用于经由使用第一通信协议的第一总线系统将被设计为根据第一通信协议进行通信的至少一个第一设备连接到第一适配器模块。

优选地,第一适配器模块还可以包括用于根据第一通信协议进行信号电平转换的装置。

要注意的是,通信接口可以具有插接连接器,第一总线系统以及由此第一设备可以连接到所述插接连接器上。第一设备优选是电子设备,尤其是现场总线设备。这样的现场总线设备例如可以是传感器、执行器、总线耦合器或总线网关。

控制装置的控制和评估单元被设计成当第一适配器模块连接到控制装置时,借助于识别装置识别将要使用的第一通信协议,并且从存储设备加载并执行识别出的第一通信协议,使得连接到第一适配器模块的至少一个第一设备与控制装置之间的通信能够根据第一通信协议来进行。

需要注意的是,在存储设备中也可以存储多于两个通信协议,其中,所有存储的通信协议是不同的。

通信协议优选分别对应于可以存储在存储设备中的控制程序。其中,第一通信协议例如可以是Interbus通信协议,而第二通信协议例如可以是AXIO总线协议。

还要注意,至少一个第一连接器可以是预定的、例如标准化的电连接器,例如AXIO插接连接器。当在控制装置中实施多个第一连接器时,优选地,这些第一连接器总是相同的预定的电连接器。

根据有利的改进方案,在控制装置的存储设备中能够存储第三通信协议,该第三通信协议与第一和第二通信协议不同。第三通信协议可以是例如CAN总线协议。此外,可提供第二适配器模块,其可连接至控制装置并且具有以下特征:具有多个电触点的第三连接器,该第三连接器被设计成用于与控制装置的另外的第一连接器电气和机械地接合;识别装置,该识别装置尤其使得能够由控制装置识别第三通信协议;通信接口,该通信接口用于将被设计成用于根据第二通信协议进行通信的至少一个第二设备经由第二总线系统连接至第二适配器模块,并且可选地具有根据第三通信协议进行信号转换的装置。

控制装置的控制和评估单元还被设计为当第二适配器模块连接至控制装置时,借助于第二适配器模块的识别装置识别将要使用的第三通信协议,并且从存储设备加载并执行识别出的第三通信协议,使得连接至第二适配器模块的至少一个第二设备与控制装置之间的通信可以根据第三通信协议来进行。

在此需要注意的是,适配器模块和控制装置设计为单独的部件。

根据有利的改进方案,控制装置的控制和评估单元被设计成响应于识别到的第一通信协议来选择第一连接器的相应电触点,和/或响应于识别到的第三通信协议来选择另一第一连接器的相应电触点,即提供用于数据通信。

根据一种有利的设计方案,第一适配器模块的识别装置具有存储设备,在该存储设备中存储有第一通信协议的标识。在这种情况下,控制和评估装置被设计成用于当第一适配器模块连接至控制装置时读取识别装置的存储设备。附加地或替代地,第二适配器模块的识别装置可以具有存储设备,在该存储设备中存储有第三通信协议的标识。在这种情况下,控制和评估装置被设计成用于当第二适配器模块连接至控制装置时读取第二适配器模块的识别装置的存储设备。

第一通信协议的标识和第三通信协议的标识例如可以分别通过可连接到相应的适配器模块上的设备的型号铭牌显示。

替代地或附加地,根据一个有利的设计方案,第一适配器模块的识别装置可以具有电子电路、尤其是微控制器、FPGA或ASIC组件,在所述电子电路中存放第一通信协议的标识。在这种情况下,控制和评估装置被设计成当第一适配器模块连接到控制装置时,要求第一适配器模块的电子电路将第一通信协议的标识传输到控制装置,或者第一适配器模块的微控制器被设计成当第一适配器模块连接到控制装置时,引起将第一通信协议的标识传输到控制装置。

替代地或附加地,第二适配器模块的识别装置也可以具有电子电路、尤其是微控制器、FPGAS或ASIC组件,在所述电子电路中存放有第三通信协议的标识。在这种情况下,控制和评估装置还被设计成用于当第二适配器模块连接到控制装置时,要求第二适配器模块的电子电路将第三通信协议的标识传送给控制装置,或者第二适配器模块的电子电路被设计成用于当第二适配器模块连接到控制装置时,引起将第三通信协议的标识传送给控制装置。

优选地,前述存储设备是相应电子电路的组成部分。

可替换地,第一适配器模块的识别装置和/或第二适配器模块的识别装置可以被实施为被动装置,借助该被动装置,例如,第二连接器的某些电触点和/或第三连接器的某些电触点桥接或短接。

当然,控制装置可以具有恰好一个第一连接器或者也可以具有多于两个第一连接器,使得分别支持不同通信协议的多于两个的适配器模块如果需要的话也可以同时连接至控制装置。

为了能够执行多个不同的通信协议或者将多个不同的总线系统优选地同时连接至控制装置,第一适配器模块还可以具有用于将被设计用于根据第四通信协议进行通信的至少一个设备经由第三总线系统连接至第一适配器模块的另一通信接口,以及可选地,具有用于根据第四通信协议进行信号电平转换的另一装置。然后,第一适配器模块的识别装置尤其通过控制装置额外地实现了第四通信协议的识别。

在这种情况下,控制和评估装置被设计成当第一适配器模块连接到控制装置时,借助于识别装置还识别待使用的第四通信协议,并且从存储设备加载并执行识别出的第四通信协议,使得连接到第一适配器模块的至少一个第二设备与控制装置之间的通信可以根据第四通信协议进行。

当控制装置仅具有唯一的第一连接器时,该示例性实施方式尤其有利。

应当注意,控制装置有利地被设计成使得根据第一通信协议的通信和根据第四通信协议的通信可以同时发生。

根据一种有利的设计方案,控制和评估装置被构造用于,响应于所识别的第一通信协议从第一连接器的电触点中选择第一组电触点,并且响应于所识别的第四通信协议从第一连接器的电触点中选择第二组电触点,其中,所述第一组和第二组分别包括不同的触点。

根据另一种有利的设计方案,所述第一适配器模块的识别装置可以具有存储设备,在该存储设备中存储有第一通信协议的标识和第四通信协议的标识。在这种情况下,当第一适配器模块连接至控制装置时,控制装置的控制和评估装置设计为用于读取存储设备。

根据另一种有利的设计方案,第一适配器模块的识别装置可以具有电子电路,尤其是微控制器、FPGA或ASIC,在所述电子电路中存储有第一通信协议的标识和第四通信协议的标识。在这种情况下,控制和评估装置可以被设计成当第一适配器模块连接至控制装置时要求电子电路向控制装置传输第一通信协议的标识和第四通信协议的标识。替代地或另外地,电子电路可以被设计成当第一适配器模块连接至控制装置时,本身促使向控制装置传输第一通信协议的标识和第四通信协议的标识。

根据有利的改进方案,控制和评估装置可以被构造用于识别,在至少一个第一连接器上是否直接连接有应用第二通信协议的总线系统,其中,当识别出应用第二通信协议的总线系统连接在至少一个第一连接器上时,控制和评估装置执行第二通信协议。

根据有利的设计方案,控制和数据传输设备可以包括第三适配器模块,该第三适配器模块可以与控制装置连接,并且具有连接器、识别装置和通信接口,该连接器具有多个电触点,该多个电触点被设计为与至少一个第一连接器电气和机械地接合,该识别装置能够识别可以存储在第三适配器模块中的第五通信协议,该通信接口用于将被设计为根据第五通信协议进行通信的至少一个设备经由第五总线系统连接至第三适配器模块,其中控制和评估装置被设计为当第三适配器模块连接至控制装置时借助于识别装置识别待使用的第五通信协议,并且执行存储在第三适配器模块中的识别出的第五通信协议,使得可以在连接至第三适配器模块的至少一个设备和控制装置之间根据第五通信协议进行通信。

例如,第三适配器模块可以包括根据第五通信协议进行信号电平转换的装置。

一种简单且成本低廉的方案规定,优选第一适配器模块的识别装置具有至少一根电导线,该电导线将至少两个预先确定的电触点短接,和/或优选第二适配器模块的识别装置具有至少一根电导线,该电导线将至少两个预先确定的电触点短接。控制和评估装置可以有利地被构造用于检测被短路的电触点并且据此识别待使用的通信协议。换言之:控制和评估装置被构造用于识别出,通过相应的适配器模块连接至少一个总线系统或另外的设备,其使用预先确定的通信协议、例如第一或第二通信协议来进行数据通信。

上述技术问题也通过权利要求15的特征解决。

根据权利要求,设置一种在控制和数据传输设备中使用的适配器模块。适配器模块包括具有多个电触点的连接器,该连接器被设计成与控制装置的互补连接器电气和机械接合。此外,适配器模块具有识别装置,其使得能够通过可连接的控制装置识别第一通信协议。适配器模块还具有用于与至少一个可连接到适配器模块上的设备进行通信的通信接口,所述设备被构造用于根据第一通信协议进行通信,并且可选地具有用于根据第一通信协议进行信号电平转换的装置。

根据一种有利的设计方案,识别装置具有存储设备,在该存储设备中存储第一通信协议的标识。

替代地或补充地,识别装置具有电子电路;特别是微控制器、FPGA或ASIC,其中存储有第一通信协议的标识,其中当适配器模块被连接至控制装置时,电子电路被设计用于将标识传输至控制装置。

根据有利的改进方案,识别装置被设计成使得能够尤其通过外部控制装置来识别第二通信协议。此外,适配器模块具有用于与至少一个可连接到第一适配器模块上的设备进行通信的另一通信接口,所述设备被构造用于根据第二通信协议进行通信,并且可选地具有用于根据第二通信协议进行信号电平转换的另一装置。

识别装置的存储设备还可以存储第二通信协议的标识。

替代地或补充地,所述电子电路可以存储第一通信协议的标识和第二通信协议的标识。电子电路被设计成当适配器模块连接至控制装置时这些将标识传输至控制装置。

上述技术问题也通过权利要求21的特征解决。据此,提供了用于在根据权利要求1至13中任一项所述的控制和数据传输设备中使用的适配器模块。适配器具有以下特征:

具有多个电触点的连接器,其被设计成与控制装置的连接器电气和机械地接合;

识别装置,其使得能够通过可连接的控制装置识别存储在适配器模块中的通信协议;以及

通信接口,其用于将被设计成用于将根据存储在适配器模块中的通信协议进行通信的至少一个设备经由总线系统连接至适配器模块。

可选地,该适配器模块可以具有用于根据所存储的通信协议进行信号电平转换的装置。

一种简单且成本低廉的方案规定,所述适配器模块的识别装置具有至少一根电导线,该电导线将至少两个预先确定的电触点短路。

附图说明

下面借助于多个实施例结合附图对本发明进行详细说明。其中:

图1示出了根据本发明的示例性控制和数据传输设备,其具有唯一的控制装置和可连接的适配器模块,

图2示出了另一个适配器模块,其可以连接至图1或图3中示出的控制装置,

图3示出了根据本发明的另一示例性控制和数据传输设备,其具有控制装置和可连接至其的适配器模块,

图4示出了根据本发明的另一示例性适配器模块,其可以连接至图1或图3所示的控制装置,以及

图5示出了可以直接连接到图1或图3中示出的控制装置的示例性总线系统。

具体实施方式

图1示出了示例性的控制和数据传输设备100,其例如可以构建在自动化环境中、尤其在工业自动化设备中。

控制和数据传输设备100优选地具有唯一的控制装置20,一个适配器模块或多个适配器模块,例如适配器模块30和/或图2中示出的适配器模块90和/或图3中示出的适配器模块160和/或图4中示出的适配器模块220可以优选地可拆卸地连接到该控制装置。此外,总线系统200和现场总线用户210也可以直接地,即,没有适配器模块地连接到控制装置20。

适配器模块30用于实现控制装置20与至少一个设备40之间经由使用第一通信协议KP1的第一总线系统50的数据通信。设备40优选是使用第一通信协议KP1进行通信的电子现场总线设备,例如传感器、执行器、总线耦合器或总线网关。

在此已经注意到,其他第一设备可以经由总线50连接至适配器模块30,并且因此连接至控制装置20。设备40和可能的其他设备的共同点在于,它们使用第一通信协议KP1来与控制装置20进行通信。

控制装置20包括存储设备22,在其中可存储至少两个不同的通信协议KP1至KPn,即不同的至少一个第一通信协议和至少一个第二通信协议。此外,控制装置20具有控制和评估装置23,其例如可以被实施为FPGA、和/或CPU和/或ASIC和/或微控制器。控制和评估装置23被构造用于执行存储在存储设备22中的通信协议KP1至KPn。通信协议优选分别以数字控制程序的形式存储在存储设备22中并且例如借助于相应的协议驱动器来实施,所述协议驱动器可以在控制和评估装置23中实施。在这一点上已经提到,仅当图5中示例性示出的总线系统200被直接地、即不使用适配器模块地连接至控制装置20时,才由控制装置20执行第二通信协议。尽管在总线系统200上仅连接一个设备210,但是不言而喻,在总线系统200上也可以连接多个设备、尤其是现场总线用户,它们全部使用第二通信协议进行通信。

控制装置20还包括具有多个可选择的电触点的至少一个第一连接器。在本示例中,可实施多个第一连接器,其中为了便于说明,在图1中仅示出两个第一连接器24

在所示出的示例中,两个第一连接器24

可连接至控制装置20的第一适配器模块30包括具有多个电触点70至79的第二连接器34,其中第二连接器34被构造成与第一连接器24

在第一适配器模块30中实施识别装置31,其实现尤其能够通过控制装置20来识别第一通信协议KP1。在本示例中,识别装置31具有存储设备,在该存储设备中存放第一通信协议KP1的标识。存储设备31例如与第二连接器34的插销触点70和71布线电连接。第一适配器模块30还具有用于与至少一个可连接到第一适配器模块30上的第一设备40通信的通信接口33,该第一设备40被构造用于根据第一通信协议KP1进行通信。通信接口33具有电连接器,设备40例如可以通过总线50连接到该电连接器上。根据第一通信协议KP1,通信接口33例如具有四个端口,所述端口能够与第二连接器的电插销触点72、73、74和75例如固定布线地连接。为此,例如使用电导线63、64、65和66,如在图1中所示。此外,根据实施方式,第一适配器模块30可以具有用于根据第一通信协议进行信号电平转换的装置32。例如,在电平转换装置32中,到达通信接口33的具有限定的电压电平的信号被转换为3.3伏特的电压值,以便适配控制装置20。在相反方向上,来自控制装置的信号由电平转换装置转换为针对通信接口33所定义的、通过第一通信协议所确定的信号电平。

控制和评估装置23被设计成用于,当第一适配器模块30连接到控制装置20时,借助于识别装置31识别待使用的第一通信协议KP1,并且从存储设备22加载并执行已识别的第一通信协议KP1,使得连接到第一适配器模块30的至少一个第一设备40与控制装置20之间的通信可以根据第一通信协议进行。

为了完整性,应当注意,在图1中,控制装置20和适配器模块30被示出为处于分开的状态。为了电气和机械耦合,适配器模块30的第二连接器34插入到两个第一连接器24

为了使得能够通过第三通信协议在控制装置20与另一总线系统之间进行通信,可以使用图2中示出的适配器模块90。

类似于第一适配器模块30,第二适配器模块90包括具有多个电触点80至89的第三连接器94,其中第三电连接器94设计成与控制装置20的第一连接器24

根据第三通信协议,通信接口也可以具有四个端子或端口,其根据第二通信协议通过连接线或导体电路与第三连接器94的插销触点86、87、88和89电连接。

控制装置20的控制和评估装置23被设计为,当第二适配器模块90连接到控制装置20时,借助于第二适配器模块90的识别装置93识别出待使用的第三通信协议KPn,并且从存储设备22加载和执行所识别出的第三通信协议,使得连接到第二适配器模块90的至少一个第二设备41与控制装置20之间的通信能够根据第三通信协议进行。应当注意,控制装置20与设备40和41之间的数据通信可以同时发生。

下面详细阐述在图1中示出的用于支持不同通信协议的示例性的控制和数据传输设备100的工作方式。

假设第一适配器模块30经由第二连接器34和第一连接器24

此外假设第二适配器模块90还经由第三连接器94和第一连接器24n电气地和机械地与控制装置20连接。控制和评估装置23被设计或编程为,通过预先确定的触点,在此为第一连接器24

如已经提及的,多于两个的不同的总线系统可以经由相应的适配器模块连接至控制装置20。在此还应注意,根据第一和第三通信协议的通信可以在控制装置20和两个设备40和41之间按照主从运行方式来运行,其中控制装置20分别用作主设备,并且两个设备40和41用作从设备。

此外要注意的是,在图5中示出的总线系统200或者设备210可以直接地、也就是说在没有适配器模块的情况下连接到第一连接器24

要指出的是,适配器模块、例如适配器模块30、90或160的识别装置可以替代地以电导线的形式构造,利用该电导线可以使预先确定的电触点短路。这可以被称为引脚编码(Pincodierung)。也就是说,代替基于存储器的解决方案,至少两个电触点,例如图2中的适配器模块90的连接器94的构成为插销触点的电触点80和81能够借助于电连接或者导线93′短路。电导线93′在图2中以虚线示出。在图1中示出了相同的替代解决方案,其中构成为插销触点的电触点70和71借助于电导线31′短路。控制和评估装置23于是设计用于检测短接的插销触点80和81,也就是说识别所关联的引脚编码,并根据其识别要使用的通信协议。换言之:控制和评估装置23能够从检测到的短路推断出,总线系统或设备41经由适配器模块90连接,该总线系统或设备使用预先确定的通信协议、例如第一通信协议KP1用于数据通信。以类似的方式,控制和评估装置23设计用于检测短路的插销触点70和71、也就是说识别相关的引脚编码,并据此识别要使用的通信协议。换言之:控制和评估装置23能够从检测到的短路推断出,经由适配器模块30连接总线系统或设备40,该总线系统或设备40使用预先确定的通信协议,例如第一通信协议KP1用于数据通信。

对于适配器模块、例如适配器模块30或90具有至少一个另外的通信接口(仅在图3中示出了另外的通信接口)的情况,使用第二通信协议进行通信的总线系统或设备可以连接到该另外的通信接口上,识别装置可以具有另外的电导线(未示出)。根据该解决方案,例如可以借助于另外的电导线使适配器模块90的连接器94的至少两个另外的电触点、例如构造为插销触点的电触点83和84短接。控制和评估装置23于是被设计用于也检测插销触点83和84的短路并且据此识别待使用的第二通信协议。换言之:控制和评估装置23能够从检测到的短路推断出,经由适配器模块90连接有例如使用第二通信协议KP2进行数据通信的另一总线系统或者另一设备。

图1中示出的控制和数据传输设备100的优点在于,控制装置20可以通过不同的通信协议简单且快速地与不同的总线系统通信,优选地甚至同时与不同的总线系统通信。

图3示出了支持不同通信协议的另一个示例性控制和数据传输设备110。该设备110也可以再次安装在自动化环境中。

控制和数据传输设备110优选具有唯一的控制装置120,在该控制装置中优选仅实施唯一的第一连接器124。此外,存储设备122在控制装置120中实施,其中可以存储多个不同的通信协议KP1至KP

此外,控制装置120具有与存储设备122和连接器124连接的控制和评估装置123。控制和评估装置123例如构造为FPGA(Field Programable Gate Array,现场可编程门阵列)、和/或CPU、和/或微控制器、和/或构造为专用集成电路(ASIC)。控制装置120的第一连接器124例如具有十个电触点130至139,它们例如可以构造为插座触点。控制和评估装置123设计用于执行在存储设备122中存储的通信协议。例如,适配器模块30、适配器模块90、图3中示出的适配器模块160或图4中示出的适配器模块220可以连接至控制装置120。要注意的是,控制和评估装置123可以构造为FPGA和/或CPU和/或例如ASIC。适配器模块160包括连接器166,其可以被构造为与控制装置120的连接器124互补。在所述的实施例中,适配器模块160的连接器166具有十个插销触点170至179,这些插销触点可以插入连接器124的各插座触点130至139内。适配器模块160还包括识别装置161,其使得能够相对于控制装置120识别至少一个通信协议。识别装置161与适配器模块30或90的识别装置31和93类似地可以具有存储设备167或者例如集成有存储设备167的电子电路。电子电路在本实施例中被构造为微控制器。然而,它也可以被设计为FPGA或ASIC。可替代地,微控制器可以访问单独的存储设备。多个标识可以存储在存储设备167中,每个标识代表不同的通信协议。识别装置161能够经由例如两个电导体与两个预定的插销触点连接,在此为适配器模块160的插销触点170和171。

此外,适配器模块160具有至少一个通信接口163,其用于与至少一个可连接到适配器模块160上的第一设备140

为了使优选地仅具有连接器124的控制装置120仍然能够与多个不同的总线系统例如还能够同时通信,其中每个总线系统使用不同的通信协议,适配器模块160能够具有至少一个另外的通信接口165,其具有电连接器,设备150

第二通信接口165同样可以具有四个端口,所述端口通过所示的电连接与连接器166的电接触销176、177、178和179固定连接或固定接线。此外,适配器模块160在这种情况下具有用于根据第二通信协议KP

换言之:如图3所示,通信接口163的端口与连接器166的第一组电插销触点172-175连接,而通信接口165的端口与连接器166的第二组电插销触点176-179连接,其中相应的组的电触点不包括共同的触点。如果连接器166仍然具有空闲电触点,则适配器模块160中的多于两个通信接口也可以以对应的方式连接至连接器166的空闲电触点,使得能够在控制装置120与多于两个不同总线系统之间分别实现通信。

还要注意的是,微控制器161能够设计为识别通信接口163和165是否被接通。

下面详细阐述在图3中示出的控制和数据传输设备110的工作方式。

假设设备140

控制和评估装置123现在能够识别控制装置120与适配器模块160之间的电耦合,并且还被设计成用于借助识别装置161识别待使用的通信协议。

为此,按照一种有利的实施方式,控制和评估装置123通过触点130、131、170和171由构造为微控制器的识别装置161获悉,通信接口163和165分别与总线系统190或191接通。控制和评估装置123然后响应于该信息要求识别装置161传输分配给两个通信接口163和165的两个通信协议KP1和KPn的存储的标识。可替代地,被设计为微控制器的识别装置161本身也可以使得通信协议KP1和KPn的两个标识传输到控制装置120。

响应于两个收到的标识,控制和评估装置识别第一通信协议KP1和第三通信协议KP

如已经提到的,在控制装置120上还可以通过适配器模块30与设备40连接或者通过适配器模块90与设备41连接。在这种情况下,与先前关于适配器模块160描述的方法类似,当适配器模块30与控制装置120连接时,仅将存储在识别装置31中的所述一个标识传输到控制和评估装置123。响应于所接收的标识,也仅将第一通信协议KP1加载到控制和评估装置123中并且由其执行。因此,也仅根据第一通信协议KP1通过适配器模块30在控制装置120与设备140

如果适配器模块90代替适配器模块30而被连接到控制装置120,则以类似的方式执行上述方法,使得控制装置120现在可以使用第三通信协议经由适配器模块90与设备41通信。

与控制装置20的情况相同,第二通信协议也存储在控制装置120中,当例如应用第二通信协议的总线系统200直接地,即在没有适配器模块的中间连接的情况下连接到电连接器124时,第二通信协议由控制和评估装置123加载并执行。

在这种情况下,控制装置120根据预定的通信协议自动地执行与总线系统200和设备210的通信。

换言之:控制装置20和控制装置120两者都能够特别是在操作系统启动时检查,是否经由适配器模块连接了总线系统,或者总线系统200t是否直接连接,即,没有适配器模块的中间连接。

图4示出了另一示例性适配器模块220,其与适配器模块30、90和160的不同之处特别在于,不同于第一、第二和第三通信模块的第四通信协议被存储在适配器模块220中,以便使得总线系统280或连接到总线系统280的使用第四通信协议的设备270能够与控制装置20或控制装置120通信。在总线系统280上可以连接多个设备,这些设备尤其是被构造为现场总线用户。适配器模块220也可以电气地和机械地耦合至控制装置20的连接器24

为此,适配器模块220包括连接器230,其可以被设计成与控制装置120的连接器124或与控制装置20的连接器24

此外,适配器模块220具有至少一个通信接口260,其用于与总线系统280和连接在其上的设备270通信,所述总线系统和设备构造用于根据第四通信协议进行通信。此外,优选地,设置至少一个用于根据第四通信协议进行电平转换的装置290,其被分配给通信接口260。通信接口260包括电连接器,设备270可以经由总线系统280连接到该电连接器。例如,通信接口260具有两个端口,所述两个端口经由电线或导体电路连接至连接器230的预定的电插销触点,在本示例中连接至电插销触点242和243。

还要注意的是,识别装置250的微控制器可以被构造为识别通信接口260是否被接通。

现在,假设总线系统280已经通过适配器模块220例如连接到控制装置20。

在第一步骤中,在控制装置20的控制和评估装置23的控制下或在适配器模块220的微控制器的控制下,存储在存储设备251中的标识可以被传输至控制装置20。控制和评估装置23被设计成借助识别装置250,即基于所接收的标识,确定相关的第四通信协议没有存储在控制装置20中,而是存储在适配器模块220中。响应于经评估的标识,控制和评估装置23现在能够执行第四通信协议,使得连接至适配器模块220的至少一个设备270与控制装置20之间的通信能够根据第四通信协议进行。为此,控制装置20可以访问存储在适配器模块220中的第四通信协议,或者适配器模块220被设计成使得第四通信模块例如经由连接器230的触点240和241传输至控制装置20。第四通信协议于是可以暂时地或也可以更长时间地存储在存储设备22中。更长时间地意味着第四通信协议即使在适配器模块220已经再次从控制装置20断开时也保持存储在存储设备22中。

控制装置120可以类似于控制装置20来设计,以便当适配器模块220连接至控制装置的连接器124时,实现经由存储在适配器模块220中的第四通信协议与连接至总线系统280的设备270进行通信。

根据有利的实施方案,两个控制装置可以各自具有内部能量供应源,例如,各自的蓄电池或电池。还可考虑的是,两个控制装置分别具有用于连接外部能量供应源的供应接头,例如,如果具有蓄电池,则可通过该外部能量供应源为蓄电池充电。适配器模块的馈给可通过相应的控制装置进行。为此,适配器模块和控制装置可以具有相应的接口。也可以考虑,适配器模块分别具有内部的能量供应源,例如分别具有蓄电池或电池。此外可以考虑,适配器模块分别具有用于连接外部能量供应源的供应接头,通过该外部能量供应源例如可以给蓄电池(如果存在的话)充电。

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