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Title:
CONNECTION FOR A BUS SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/059397
Kind Code:
A1
Abstract:
In a bus system, specially in a system based on the RS 485 standard, a shielded, twisted bifilar line is normally used as part of the transmission means between at least two bus subscribers. For instance, current-fed terminators must be switched on in order to connect or disconnect individual components during initial operation. To this end, a switch is used. According to the invention, both output lines are connected or disconnected simultaneously when the switch is operated.

Inventors:
PORTEN STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/001617
Publication Date:
December 30, 1998
Filing Date:
June 15, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
PORTEN STEFAN (DE)
International Classes:
G06F13/00; G06F13/38; H01R13/70; H01R31/00; H04L12/40; (IPC1-7): H01R31/00; H01R13/70; H04L12/40
Domestic Patent References:
WO1994007318A11994-03-31
WO1995024087A11995-09-08
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 097, no. 002 28 February 1997 (1997-02-28)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 006, no. 128 (E - 118) 14 July 1982 (1982-07-14)
"3.3V ULTRA-LOW POWER RS485 TRANSCEIVER", NEW ELECTRONICS, vol. 28, no. 13, 11 July 1995 (1995-07-11), pages 16, XP000522529
BOHRER W: "DRIVES CONNECTED TO PROFIBUS COMMUNICATIONS WITH SIMATIC S5 VIA SINEC L2-DP", DRIVE AND CONTROL, vol. 4, no. 1, 1 March 1994 (1994-03-01), pages 24/25, XP000446542
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Claims:
Patentansprüche
1. Stecker für ein Bussystem als Teil des Übertragungsmediums zwischen wenigstens zwei Busteilnehmern, mit Zugangs, Ab gangsund Anschlußleitungen zum Bussystem, bei dem bei Inbetriebnahme des Bussystems und/oder zur Fehlersuche im Bussystem zwecks Zubzw. Abschalten einzelner Komponenten ein spezifischer Abschlußwiderstand in wenigstens eine der Leitungen einlegbar ist, wozu ein Schalter vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab gangsleitungen (A', B') synchron zur Betätigung des Schalters (Sl) zuoder abschaltbar ausgebildet sind.
2. Stecker nach Anspruch 1, wobei zwei Abgangsleitungen (A', B') vorhanden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die beiden Abgangsleitungen (A', B') gleich zeitig mit dem Einlegen des Abschlußwiderstandes (R1, R2, R3) abschaltbar sind.
3. Stecker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Bussystem auf der Basis der RS 485Norm ausgelegt ist.
4. Stecker nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Bussystem ein Feldbussystem, insbesondere PROFIBUS, ist.
5. Stecker nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein PROFIBUSDPSystem verwendet ist mit wenigstens einem Master und seinen Slaves.
6. Stecker nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein einziger Master (MonoMasterSystem) vorhanden ist.
7. Stecker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Busanschlüsse (A'', B'') eine Kennzeichnung von Zuund Abgang haben.
8. Betriebsweise eines Steckers gemäß Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß gleichzeitig mit dem Betätigen des Schalters (S1) beide Ausgangsleitungen (A', B') zuoder abgeschaltet werden.
9. Betriebsweise eines Steckers gemäß Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß gleichzeitig mit dem Einlegen des Abschlußwiderstandes (R1, R2, R3) die beiden Abgangsleitungen (A', B') abgeschaltet werden.
Description:
Beschreibung Stecker für ein Bussystem Die Erfindung bezieht sich auf einen Stecker für ein Bus- system als Teil des Übertragungsmediums zwischen wenigstens zwei Busteilnehmern, mit Zugangs-, Abgangs-und Anschlußlei- tungen zum Bussystem, wobei zur Inbetriebnahme des Bussystems und/oder zur Fehlersuche im Bussystem zwecks Zu-bzw. Ab- schalten einzelner Komponenten ein spezifischer Abschluß- widerstand in wenigstens eine der Leitungen einlegbar ist, wozu ein Schalter vorhanden ist. Solche Stecker sind übli- cherweise auf der Basis der RS 485-Norm ausgebildet.

Insbesondere für das Feldbussystem PROFIBUS gemäß DIN 19245 sowie den zugehörigen Implementierungshinweisen bzw. gemäß der europäischen Norm EN S0170, Part. 2 wird als Ubertra- gungsmediums zwischen dem Master und seinen Slaves eine geschirmte und verdrillte Zweidrahtleitung benutzt. Diese Leitung muß an den beiden physikalischen Enden mit span- nungsversorgten Abschlußwiderständen bzw. mit einer Kombi- nation aus Widerständen und Spulen bestückt sein, welche meist in die Busanschlußkomponenten, z. B. Stecker, Repeater, sogenannte OLM's (Optical Link Modules) od. dgl., integriert sind. Bei den beiden Busanschlüssen an den Bussegmentenden müssen die Widerstände per Schalter aktiviert werden, alle anderen Abschlußwiderstände des Segmentes müssen dagegen deaktiviert bleiben.

In der Praxis werden häufig nicht alle Komponenten eines Bussystems, wie beispielsweise ein Schaltschrank mit einem oder mehreren Slaves, gleichzeitig in Betrieb genommen. Zur Vereinfachung der Inbetriebnahme (IBS) wird insbesondere zuerst nur die erste der Anlagenkomponenten an den Bus an- geschlossen und in Betrieb genommen. Sobald diese fehlerfrei lauft, wird als nächstes die zweite Komponente angeschlossen

und es wird so fortgefahren, bis schließlich das gesamte Bussystem installiert ist.

Mit einem bereits verfügbaren Steckersystem wird dabei in jeder Komponente zunächst beim Stecker des letzten Slaves des Bussegments der Abgang abgeklemmt und der Abschlußwiderstand dieses Steckers eingelegt. Nach der Inbetriebnahme der Kompo- nente wird der Abgang zur nächsten Komponente wieder ange- klemmt und der Abschlußwiderstand ausgeschaltet.

Ein entsprechendes Verfahren wird angewandt, wenn zu späteren Zeitpunkten zur Lokalisierung von Fehlern der Bus stückweise verkürzt werden muß.

Beim bekannten Verfahren ist ein beachtlicher Verdrahtungs- aufwand notwendig. Abgesehen davon können sich beim Aufbau des Bussystems Fehler einschleichen : Abschlußwiderstände werden zuviel eingelegt bzw. bleiben irrtümlich aktiviert.

Beim Verklemmen der Stecker können Signalleiter brechen.

Weiterhin besteht die Gefahr, daß die feinen Schirmdrähte Kurzschlüsse mit den Datenleitungen verursachen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Stecker zu schaffen, der Vereinfachungen für die Praxis mit sich bringt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stecker der eingangs genannten Art derart ausgelegt ist, daß synchron mit der Betätigung des Schalters beide Abgangslei- tungen zu-oder abgeschaltet werden. Mit dem Einlegen des Abschlußwiderstandes werden also die beiden Abgangsleitungen gleichzeitig abgeschaltet.

Beim Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Steckers ist das Bussystem vorzugsweise ein Feldbussystem, insbesondere der bekannte PROFIBUS. Mit der Erfindung lassen sich Arbeiten

beim PROFIBUS-Bussystem mit Steckern wesentlich vereinfachen, so daß sich eine-vereinfachte Betriebsweise ergibt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungs- beispieles anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patent- ansprüchen. Die einzige Figur zeigt das Schaltbild eines Steckers mit dem neuen Trennschalter.

Als Beispiel für alle Arten von Busanschlüssen wird in sig- nifikanter Weise der sogenannte ET200-Stecker beschrieben.

Modifikationen vom bisherigen zum neuen Trennschalter können auch in andere Busanschlußkomponenten integriert werden. Ent- sprechendes gilt, wenn zusätzlich zu den Widerständen gegebe- nenfalls erforderliche Kombinationen mit Spulen vorhanden sind. Derartige Beschaltungen sind in den Implementierungs- hinweisen zur PROFIBUS-Norm beschrieben. Der Einbau entspre- chender Spulen ist problemlos möglich.

In der Figur ist der Stecker mit 1 bezeichnet. Es sind Zu- gänge A und B und Abgänge A'und B'zum Durchschleifen der weitergehenden Busleitung vorhanden. Von den Zugangsleitungen A/B werden die Informationsleitungen A''und B"zum in der Figur nicht dargestellten PROFIBUS-Gerät weggeführt.

Der PROFIBUS-Gerät liefert außerdem an den Leitungen P und M des Schalters 1 eine 5V-Versorgungsspannung. Diese Leitungen sind jeweils mit Widerständen bestückt und gegeneinander vernetzt. Im einzelnen sind die Widerstände Rl, R2 und R3 vorhanden, die mit der Spannung des PROFIBUS-Gerätes beauf- schlagt werden und die zusammen einen spezifischen Abschluß- widerstand bilden.

Im Stecker 1 ist weiterhin eine Schalteinheit S1 vorhanden, mit über die der von den Widerständen Rl bis R3 gebildete spezifische Abschlußwiderstand zu-bzw. abgeschaltet werden kann. Dabei ist wesentlich, daß mit dem Schalter Sl zum

Einlegen des Abschlußwiderstandes gleichzeitig der Abgang A'/B'allpolig ab-oder zugeschaltet wird. Dadurch wird die Arbeitsweise mit dem Stecker 1 wesentlich vereinfacht.

In der Praxis muß an den beiden bisher unbeschrifteten Bus- anschlüssen des Steckers 1 jeweils eine Kennzeichnung von Zu- und Abgang erfolgen, wie dies auch bereits bei anderen Bus- anschlüssen, z. B. den sog. OLM's, erforderlich ist. Wird nun an irgendeinem Gerät des gesamten Bussystems der Abschluß- widerstand eingelegt, ist automatisch der Rest des Busseg- ments physikalisch abgetrennt. Somit können die Inbetrieb- nahme und/oder die Fehlersuche auf dem einfach und schnell per Schalterbetätigung verkürzten Bussegment durchgeführt werden. Weiterhin lassen sich so fehlerhaft eingelegte Widerstände auch von einem wenig versierten Anwender schnell lokalisieren, da alle Geräte nach dem Abgang vom Master nicht mehr angesprochen werden. Schließlich wird die Gefahr für Drahtbrüche oder Kurzschlüsse erheblich gemindert, da an der eigentlichen Verdrahtung des Steckers nichts geändert werden muß.

Die wesentlichen Vorteile werden in PROFIBUS-DP-Mono-Master- Systemen nach DIN 19245, Teil 3 bzw. EN 50170, Part 8-2 bzw. in PROFIBUS-Systemen mit nur einem aktiven Teilnehmer er- zielt. Der neue Stecker ist aber auch in jedem anderen PROFIBUS-System nutzbringend einsetzbar.