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Title:
DOOR OPERATOR SYSTEM WITH A SERIAL BUS FOR COMPONENT COMMUNICATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/076529
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a door operator system, whereby at least one door operator unit (A, B; TA; TA1, TA2, DTA1, DTA2; DTA), for operating a door and at least one door operator peripheral unit (C, D, F; IT; SKS, LS; MP; GW; HE1; HE2), associated with the door operator unit (A, B; TA; TA1, TA2, DTA1, DTA2; DTA), constitute the system components. The aim of the invention is to prevent wiring errors, while maintaining low wiring costs. Said aim is achieved, whereby a serial bus (E) is provided for wired communication between the components (A, B; TA; TA1, TA2, DTA1, DTA2; DTA; C, D, F; IT; SKS, LS; MP; GW; HE1; HE2) of the door operator system. Said door operator system is provided with a 'Plug & Play' function which facilitates the integration of other system components.

Inventors:
BERGMANN MICHAEL (DE)
HERBST BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE2005/000108
Publication Date:
August 18, 2005
Filing Date:
January 26, 2005
Export Citation:
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Assignee:
HOERMANN KG ANTRIEBSTECHNIK (DE)
BERGMANN MICHAEL (DE)
HERBST BERNHARD (DE)
International Classes:
E05F15/16; G05B19/418; H04L12/24; H04L12/403; H04L29/08; (IPC1-7): H04L12/24
Domestic Patent References:
WO2002099757A22002-12-12
WO1999035788A21999-07-15
Foreign References:
US20010009424A12001-07-26
Other References:
RIS H R: "ALLES IM GRIFFÜ ÖEUROPAISCHER INSTALLATIONSBUS EIB FUR DIE GEBAUDEAUTOMATION", TECHNISCHE RUNDSCHAU, HALLWAG, BERN, CH, vol. 86, no. 2, 14 January 1994 (1994-01-14), pages 16 - 19, XP000422692, ISSN: 0040-148X
PLAGEMANN B: "FELDBUSSYSTEME IM PRAKTISCHEN EINSATZ. ÖWIE EINFACH LASSEN SICH FELDBUSSYSTEME IN BETRIEB NEHMEN?", ELEKTRONIK, WEKA FACHZEITSCR.-VERLAG, MUNCHEN, DE, vol. 42, no. 8, 20 April 1993 (1993-04-20), pages 100 - 103,108, XP000363843, ISSN: 0013-5658
Attorney, Agent or Firm:
Kastel, Stefan (Nymphenburgerstrasse 20a, München, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Torantriebssystem, dessen Systemkomponenten zumindest durch wenigstens ein Torantriebsaggregat (A, B ; TA ; TA1, TA2, DTA1, DTA2 ; DTA) zum Antreiben eines To res und wenigstens ein dem Torantriebsaggregat (A, B ; TA ; TA1, TA2, DTA1, DTA2 ; DTA) zugeordneten Torantriebsperipheriegerät (C, D, F ; IT ; SKS, LS ; MP ; GW ; HE1 ; HE2) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein serieller Bus (E) zur drahtgefùhrten Kommunikation zwischen Systemkomponen ten (A, B ; TA ; TA1, TA2, DTA1, DTA2 ; DTA ; C, D, F ; IT ; SKS, LS ; MP ; GW ; HE1 ; HE2) des Torantriebssystems vorgesehen ist.
2. Torantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der serielle Bus (E) eine Gruppe von mehr als zwei Systemkomponenten (A, B ; TA ; TA1, TA2, DTA1, DTA2 ; DTA ; C, D, F ; IT ; SKS, LS ; MP ; GW ; HE1 ; HE2) seriell mit einander verbindet.
3. Torantriebssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens eines, vorzugsweise alle der folgenden Torantriebsperipheriegeräte auf weist : ein Bedienteil (C), eine Ausgabeeinheit (D) oder eine Steuerung (F).
4. Torantriebsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Torantriebsperipheriegeräte (C, D, F ; IT ; SKS, LS ; MP ; GW ; HE1 ; HE2) und das Torantriebsaggregat (A, B ; TA ; TA1, TA2, DTA1, DTA2 ; DTA) mit dem seriellen Bus (E) zur drahtgefuhrten Kommunikation in beliebiger Reihenfolge in Reihe hintereinander geschaltet sind.
5. Torantriebssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Peripheriegerät wenigstens eine der folgenden Bedieneinheiten (C) vorgesehen ist : Fernsteuerungsempfänger, insbesondere Funkempfänger (HE1, HE2) ; Femsteuerungssender ; Personenidentifikationseinrichtung, wie Schlüsseltaster, Codetaster, Fingersensor, Stimmensensor usw. ; Hinderniserfassungseinrichtung, wie Lichtschranke (LS), Schließkantensicher mg (SKS), usw. ; und/oder Ruhestromkreis mit in Reihe geschalteten Sicherheitserfassungseinrichtungen, <BR> <BR> <BR> <BR> und/oder<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Schlupftürkontakt.
6. Torantriebssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Torantriebsperipheriegerät wenigstens eine der folgenden Steuerungen (F) vorge sehen ist : Antriebshauptsteuerung (ZS) ; Signalsteuerung, wie Lichtsignaloder Ampelsteuerung (MP) ; Interface (GW, ST) zu einem anderen BusSystem (EIB) ; und/oder Computer, wie PC, insbesondere für Tests.
7. Torantriebssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Torantriebsperipheriegerät wenigstens eine der folgenden der folgenden Ausgabe einheiten (D) vorgesehen ist : Schaltvorrichtung, wie intelligentes Relais (RS1, RS2) ; Signalgeber, insbesondere Alarmgeber ; Endlagenmelder ; Display ; Leuchtdioden ; Anzeigeelement oder Beleuchtungseinrichtung Fernmeldeanlage.
8. Torantriebsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein serielles Bussystem mit dem seriellen Bus (E) und einer Bus Steuereinheit, gegebenenfalls mit Bussendern und Busempfängern.
9. Torantriebsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu ausgebildet ist, neu an den seriellen Bus (E) angeschlossene Systemkompo nenten zu erkennen und eine Selbstkonfiguration mit der neuen Systemkomponente durch zuführen.
10. Torantriebsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (ST) für ein externes Torantriebsperipheriegerät oder Diagnosegerät.
11. Torantriebsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Torantriebsaggregat (DTA1, TA1) und ein mit dem ersten Torantriebsag gregat über den seriellen Bus (E) verbundenes zweites Torantriebsaggregat (DTA2, TA2) vorgesehen ist.
12. Torantriebssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemkomponenten mittels über den seriellen Bus (E) geleiteter Signale mitein ander kommunizieren, die einen Identifikationsteil zur Identifikation der sendenden Sys temkomponente und/oder des Adressaten aufweisen.
13. Torantriebssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die über den Bus (E) geleiteten Signale einen Funktionsoder Befehlsteil zum Einlei ten bestimmter Funktionen oder Befehle aufweisen.
14. Torantriebssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Systemkomponente (A, F) als Busmaster ausgebildet ist, der jede Kommunikati on über den Bus einleitet.
15. Torantriebsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Torantriebsaggregat (A) oder eine intelligente Steuerung (F) die Busmaster funktion erfüllt.
16. Torantriebsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bussignale ein Datentsicherungsfeld, insbesondere ein CRCFeld aufweisen, um fehlerhafte Nachrichten feststellen zu können.
17. Verfahren zum Betreiben eines Torantriebsystems, gekeemzeichnet durch drahtgeführte Kommunikation der einzelnen Torantriebsystemkom ponenten über ein serielles Bussystem.
18. Verfahren zum Anschließen einer Systemkomponente an ein Torantriebsystem nach einem der voranstehenden Ansprüche oder zum Einschalten eines solchen Toran triebssystems, dadurch gekennzeichnet, dass nach Anschließen der Systemkomponente an das serielle Bussystem die neue System komponente und/oder nach vorzugsweise jedem Einschalten alle angeschlossenen System komponenten automatisch erkannt werden und das System entsprechend konfiguriert wird.
Description:
TORANTRIEBSSYSTEM MIT SERIELLEM BUS FÜR KOMMUNIKATION DER KOMPONENTEN Die Erfindung betrifft ein Torantriebssystem, dessen Systemkomponenten durch wenigs- tens ein Torantriebsaggregat zum Antreiben eines Tores und wenigstens ein dem Toran- triebsaggregat zugeordneten Torantriebsperipheriegerät gebildet sind. Solche Torantrieb- systeme sind auf dem Markt erhältlich.

Bisherige Torantriebe werden mit Steuerungen, Bedieneinheiten und anderen Torantriebs- peripheriegeräten ausgeliefert. Diese einzelnen zu einem Torantriebssystem zusammenzu- setzenden Systemkomponenten werden üblicherweise miteinander verdrahtet. Eine zentra- le Steuereinheit, die am Torantriebsaggregat, d. h. z. B. im Gehäuse eines Garagentorantrie- bes auf einer Platine, oder separat, z. B. neben einer durch das angetriebene Tor zu ver- schließenden Öffnung in einem Steuergehäuse untergebracht ist, übernimmt die zentrale Steuerung ; und an sie sind die einzelnen Systemkomponenten mittels einzelnen Leitungen angeschlossen. Dabei können Anschlussfehler nicht immer ausgeschlossen werden. Diese können unter Umständen zur Zerstörung von elektrischen und elektronischen Bauteilen führen. Man kann zwar die einzelnen Verbindungen mit individuellen Steckern so gestal- ten, dass nur die passenden Komponenten zueinander passen, dies ist aber sehr aufwändig.

Aufgabe der Erfindung ist, es ein Torantriebssystem der eingangs genannten Art zu schaf- fen, bei dem bei geringerem Verdrahtungsaufwand Fehler bei der Verdrahtung vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Torantriebsystem mit den Merkmalen des beigefügten An- spruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Vorteil- hafte Verwendungen der Erfindung sind Gegenstand der Nebenansprüche.

Erfindungsgemäß wird ein serieller, vorzugsweise propietärer Bus zur drahtgeführten Kommunikation zwischen Torantrieben, Bedienteilen, Ausgabeeinheiten sowie anderen Steuerungen wie z. B. Ampelsteuerungen genutzt. Aufgrund eines sicherheitsgerichteten Bussystems können auch sicherheitsrelevante Einheiten wie z. B. Lichtschranken oder Schließkantensicherungen, die ein Hindemis im Torweg sicher erfassen und eine Abschal- tung oder Reversierung sicher herbeiführen sollen, um Verletzungen zu vermeiden, ange- schlossen werden.

Der serielle Bus bietet gegenüber der ansonsten verwendeten parallelen Verdrahtung meh- rere Vorteile : - Verringerung von Verdrahtungsaufwand ; -Vermeidung von Fehlern bei der Verdrahtung mögliche Fähigkeit des Systems, angeschlossene Peripherieeinheiten erkeimen und sich entsprechend konfigurieren zu können sowie möglicher Anschluss von Gateways zu anderen Netzwerken (z. B. Intemet ; EIB usw.) Ein wesentlicher Vorteil ist auch, dass damit ein modulares und-auch nachträglich-erwei- terbares Torantriebssystem geschaffen werden kann. Erweiterungen können einfach nach dem bei Personalcomputern bekannten"Plug & Play"-Verfahren durchgeführt werden.

Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt : Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild eines Torantriebssystems ; Fig. 2 ein Flussdiagramm für die Inbetriebnahme eines bei einem solchen Toran- triebsystem eingesetzten seriellen Bussystems ; Fig. 3 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiel für ein solches Toran- triebsystem Fig. 4 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispieles ; Fig. 5 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispieles ; Fig. 6 ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispieles Im folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele eines Torantriebssystems erläu- tert. Das System weist zum Anbinden neuer Systemkomponenten und für Testzwecke so- wohl einzelner Komponenten als auch des Torantriebsystems an sich eine standardisierte Schnittstelle auf. Als Systemkomponenten werden auch Torantriebsperipheriegeräte-die- se sind Zubehör zum eigentlichen Torantriebsaggregat, das im wesentlichen aus Motor und Motorsteuerung sowie Getriebe besteht-nämlich z. B. Testgeräte, Befehlsgeräte und Aus- gabeeinheiten definiert. Die Standardisierung schafft Freiräume für die Einbindung zu- künftiger Geräte in bestehende Systeme.

Durch die Einbindung der Testgeräte wird eine schnellere Entwicklung der Testgeräte er- reicht. Die Entwicklung von Zubehör vereinfacht sich und die Diagnose von defekten Ge- räten beim Antriebshersteller oder in Servicebetrieben verbessert sich.

Erstens kann man als eine erste Art von Torantriebsperipheriegeräten sicherheitsgerichtetes Zubehör wie Lichtschranken zum Erfassen eventueller Hindernisse im Torweg oder Schließkantensicherungen, die das Auffahren der Schließkante auf ein Hindernis erfassen, in das System einbinden.

Eine zweite Gruppe von Torantriebsperipheriegeräten oder Zubehör sind die sogenannten intelligenten Bedienheiten, die vorzugsweise über eine eigene Steuereinheit, beispielsweise Milçrokonkoller verfiugen. Zu ihr gehören externe Steuerungen ; Codetaster, Schlüsseltaster oder dergleichen Personenidentifikationseinrichtungen (auch Finger-oder Simmensenso- ren usw. sind denkbar) ; Schalter für die Fahrtrichtung AUF und ZU, z. B. eingepasst in Co- detaster ; Ruhestromkreise, beispielsweise mit testbarem Schlüpfülrkontakt ; EIN/AUS- Schalter für internes Licht ; eine automatische Zulaufsteuerung, die zeitgesteuert nach einer Öffnungsbewegung eine Schließbewegung einleitet ; Lichtsignalsteuerungen, wie Ampel- steuerungen ; Funkeinheiten einschließlich Einrichtungen zur Nutzung von Ersatzfrequen- zen bei Problemen.

Eine dritte Gruppe von Zubehör oder Torantriebsperipheriegeräten, die Systemkomponen- ten des Torantriebsystems sein können sind-vorzugsweise intelligente, d. h. mit eigenen Steuereinheiten versehene-Ausgabeeinheiten wie optionale Relais zum Schalten von Zu- satzfunktionen ; Lichtrelais zum Schalten von Beleuchtungseinheiten ; Endlagenrelais AUF und Endlagenrelais ZU, die ein Einfahren des Torflügels in eine Endlage feststellen.

Eine vierte Gruppe sind Testschnittstellen, die an jedem einzelnen hardwaremäßig vorhan- denen Gerät des Systems angeordnet sein können, zur Reparaturdiagnose im Werk ; zum Test der Antriebe, z. B. bei einem Fertigungsendtest über Multifunktionstester usw. ; Test eines Monteurs vor Ort mittels eines mobilen Diagnosegeräts ; Test von Platinen nach dem Bestücken ; oder als Datenschnittstelle während einer Systementwicklung oder Systemver- änderung oder zur Konfiguration des Torantriebssystems.

Ein Ausführungsbeispiel für ein solches Torantriebssystem ist in Fig. 1 dargestellt. Die schematische Blockschaltung ist mit folgender Legende selbsterklärend : A erster Antrieb (Master) 1. Dies ist z. B. eine Motor-Getriebeeinheit mit Steuerele- menten, ein Schleppantrieb, ein Wellentorantrieb, ein Garagentorantrieb, Industrie- torantrieb, usw.

B zweiter Antrieb (Slave). Dies ist z. B. ein Drehtorantrieb eines 2. Flügels eines um eine Hochachse drehenden Tores oder ein zweiter im Zusammenhang mit dem ers- ten Antrieb zu betätigender Antrieb, usw.

C Intelligente Bedienteile. Dies sind z. B. Funkeinheiten wie Funkempfänger oder Codetaster, Lichtschranke, Schließkantensicherungen, usw.

D mithörende Ausgabeeinheiten, wie z. B. Optionsrelais, Lichtrelais, Endlagenmel- dung, usw.

E serieller Bus, z. B. RS 485 F Intelligente Steuerungen (MASTER) i, wie z. B. Zentralsteuerung ZS, Ampelsteue- rung, Interface zu anderem Bussystem (z. B. EIB), PC für Tests, usw.

Der erste Antrieb ist Master, wenn keine intelligente Steuerung angeschlossen ist, sonst ist die intelligente Steuerung Master.

Eine Schnittstelle ST an jeder Systemkomponente (Antrieb oder Peripherie) dient zur Kommunikation zwischen Ausgabegeräten, Zulauf-oder Ampelsteuerungen, Bedienele- menten, Antrieben und Testgeräten. Generell können die anschließbaren Geräte in 5 unter- schiedliche Bereiche unterteilt werden (nur zuhörend, intelligente Bedienteile, intelligente Steuerungen, Slave Antriebe, Master Antriebe). Das Verfahren, in dem miteinander kom- muniziert werden soll, ist Master-Slave. Als Übertragungsmedium dient ein serieller proprietärer Daten-Bus. Vorzugsweise kommt ein RS 485 Bus (auf dem Markt von er- schiedenen Herstellern erhältlich) zum Einsatz.

Adressierung Jeder am Bus E teilnehmenden Systemkomponente (Busteilnehmer) sind zur Identifikation zwei unterschiedliche Bytes zugeordnet, die in den einzelnen Bussignalen Verwendung finden. Dies sind zum einen die Adresse und zum anderen den Typ. Mit der Adresse wird grundsätzlich der Teilnehmer angesprochen. Über den Typ wird festgelegt, welche Funkti- on das Gerät ausübt. Dadurch kann ein-und dasselbe Gerät unterschiedliche Funktionen ausführen. Ein Funk-Empfänger kann z. B. je nach Einstellung das Licht betätigen und mit einer anderen Konfiguration eine Fahrt auslösen. Ausnahme : Die nur mithörenden Teil- nehmer besitzen keine Adresse.

Um zu gewährleisten, dass nicht alle Busteilneluner gleichzeitig auf dem Bus sprechen, wird jede Kommunikation durch einen"Busmaster"eingeleitet. Dieser kann je nach Kom- bination der angeschlossenen Geräte wechseln. Grundsätzlich übernimmt einer der ange- schlossen Antriebe die Masteriunktion. Sind intelligente Steuerungen angeschlossen, wird an diese die Master-Funktion übergeben. Dadurch ist gewährleistet, dass bei Erweiterung des Funktionsumfanges nicht der Antrieb überarbeitet werden muss. (z. B. eine neue Steu- erung, die mehrere Antriebe steuert, soll eingesetzt werden, dann kann der bestehende An- trieb unverändert bleiben).

Um unterschiedliche intelligente Steuerungen/Antriebe steuern zu können, gibt es festge- legte Adressräume. Die höchste Adresse übernimmt grundsätzlich die Masterfunktionalität.

Diese wird also nur einer Systemkomponente zugeordnet, die in der Lage ist, alle anderen intelligenten Steuerungen zu verwalten.

In Tabelle 1 ist ein Beispiel für die Adress-und Funktionsbelegung für verschiedene Bus- teilnehmer angegeben. Im Beispiel gibt es 256 mögliche Adressen, die je nachdem, wie sie im Bussystem Master-oder Slavemnktionen erfüllen sollen, verteilt werden.

Tabelle 1 : Busteilnehmer Adressraum Einstellbare Ad-Einstellba-Anzahl anschließ- resse rer Typ barer Einheiten Broadcastmeldun-0 Nein Nein 0 gen für alle Teil- nehmer Freier Adr. Raum 1-15 (Reserve) Intelliegente Be-16-45 Ja Ja 32 dienelemente Freier Adr. Raum 48-79 Nein Ja 32 vom Master zuge- ordnete Adresse, Slaveantrieb 101-109 Je nach Funkti-Nein 8 on (evt. fest) Freier Adr. Raum 110-127 (Reserve) Masterantrieb 128 Je nach Funkti-Nein l on Intelligente Steue-129-143 Nein Nein, durch 14 rungen Programm festgelegt PC, Diagnosegerät 144 1 Freier Adr. Raum 145-256 (Reserve) Sicherheitsrelevanten Systemkomponenten wie zum Beispiel der Schließkantensicherung (SKS) und der Lichtschranke (LS) wird eine feste Typnummer zugeordnet, z. B. 1 und 2.

Durch diese Festlegung der LS/SKS ist sichergestellt, dass der Master, z. B. erste Antrieb, sofort erkennen kann, dass Sicherheitseinrichtungen angeschlossen sind, und das Toran- triebssystem entsprechend konfiguriert.

Verwaltung des Busses Ein Betriebsablaufdiagramm, das das Verfahren bei der Inbetriebnahme des Busses wie- dergibt, ist in Fig. 2 wiedergegeben. Das Diagramm ist durch seine ausfiihrliche Beschrif- tung selbsterklärend.

Beim Einschalten überprüft der Masterantrieb, ob intelligente Steuerungen an dem Bus an- geschlossen sind. Ist dies der Fall, übergibt er dieser die Masterkommunikation. Im norma- len Betrieb wird zyklisch ermittelt, ob neue Teilnehmer am Bus angeschlossen oder ob an- dere entfernt wurden. Wird während der Überprüfung der Busteilnehmer festgestellt, dass es zu Adresskollisionen kommt, kann der Master den Slaves neue Adressen zuweisen. Dies ist nur möglich, wenn diese unterschiedlichen Typs sind.

Aufbau der Nachrichten Die Nachrichten im Ausführungsbeispiel haben 1 Byte für die Empfangsadresse, wobei bei einer Broadcast-Nachricht, die an alle adressiert ist, eine bestimmte Adresse, beispielswei- se 00 eingegeben wird, ein weiteres Byte, das die Anzahl der Nutzzeichen angibt und/oder als Telegrammzähler zur Angabe dient, dass die Nachricht die erste, zweite oder dritte Nachricht eines Dialogs zwischen mehreren Busteilnehmern ist ; ein oder mehrerer Bytes für Befehle oder Daten und ein oder mehrere Bytes als Datensicherungsfeld CRC. Das CRC-Feld wird über einen bekannten CRC-Algoritmus aus der gesamten Nachricht ermit- telt.

Da es ebenfalls möglich ist, an die intelligenten Steuerungen Sicherheitseinrichtungen an- zuschließen sollte die Nachricht eine Länge von z. B. 10 Bytes nicht überschreiten. 10 Bytes bedeuten z. B. 5ms reine Sendezeit ; incl. Verarbeitungszeit wird z. B. min. 10ms be- nötigt. Wenn 10 Bytes nicht überschritten wird, lässt sich in diesem Beispiel nach spätes- tens 10 ms ein Alarmsignal von einer Sicherheitseinrichtung über den Bus senden.

"Break Detect" Ein sogenannter Break ist eine Nachricht die min. 13 Bit lang ist (z. B. mit Wert = 0). Sen- det ein Master eine Nachricht an einen Slave und tritt während dieser Zeit ein wichtiges Ereignis am Master selbst auf, so wird durch ein Break Detect die Nachricht unterbrochen.

Dies ist nur solange möglich, wie der Slave noch nicht antwortet.

Beispiel : Der Master spricht einen Slave an und möchte von ihm den Status haben. Während der An- frage wird die am Master angeschlossene LS betätigt. Der Master sendet ein Break Detect.

Alle Busteilnehmer sind wieder bereit und erwarten eine neue Nachricht. Der Master kann nun z. B. einem angeschlossenen Antrieb die Nachricht"Reversieren"senden. Dadurch wird die Reaktionszeit verringert.

Festgelegte Nachrichten Zusätzliche Befehle können auch nachträglich, beispielsweise in bestehende Systeme ein- gefügt werden. Kommen Befehle hinzu, soll nur der Master in der Lage sein, diese zu ver- arbeiten. Dies ist beispielsweise durch spätere Einbindung oder Neuprogrammierung einer intelligenten Steuerung möglich. Gemäß der oben erwähnten Master-Übergabe-Funktion kann dann diese Steuerung die Masterfunktion erfüllen und die später eingefügten Befehle verwalten.

Dadurch können-auch spätere-Sonderwünsche einfach realisiert werden. Die eigentli- che Antriebseinheit (Torantriebsaggregat), bestehend aus Motor-Getriebeeinheit und integ- rierten Steuerelementen für Grundfunktionen kann bleiben, wie er ist. Dadurch lässt sich Aufwand und Kosten einsparen. Dieses technische Vorrichtungs-System hat auch kauf- männische Vorteile, ein Kunde erhält bei Sonderwünsche auch eine zusätzliche Hardware- Komponente ; finanzieller Mehraufwand ist auch gerätemäßig sichtbar.

Tabelle 2 gibt Daten über mögliche festgelegte Nachrichten an. Die darin verwendete Ab- kürzung IS steht für intelligente Steuerung ; IB steht für intelligente Bedieneinheit. Gruppe Befehl Daten Sender Adresse Bemerkungen Broadcast 00+ System-Master 00 Der Master teilt allen (Broad- status castmeldung) den aktuellen Status mit. 01+Status Master 00 Status + Fehlermeldungen (Busspezifisch) 02+Befehl Master 00 Befehle die für alle, die Slaves müssen etwas ausführen, z. B. alle Antriebe stoppen Verwal-01 + Master-Master IS Adressraum Der Master fragt die Busteil- tung adresse + nehmer ab. IB Adress- raum Typkennung Slave IS o-Masterantrieb Das angesprochene Element der IB meldet sich zurück. 02 Masteran-IS Adressraum IS soll die Steuerung überneh- trieb men NACK (21) Slave IS Master Letzter Befehl wurde nicht ver- oder IB standen. ACK (6) Slave IS Master Bestätigung dass der Befehl oder IB verstanden wurde 03+ Typ-Master IS Adressraum Der Master spricht einen spe- nummer + ziellen Busteilnehmer mit Adr. IB Adress-+ Typ an. raum 04+Typnumm Master Slave Der Slave soll die in Daten er + neue Ad-verpackte Adresse übernehmen resse Status Be-32 Master Slave Der Status des Slaves wird ab- fehl gefragt. 41 + Slavesta-Slave Master Der Status wird dem Master tus übergeben. 33 + Master Adressraum Der Master gibt dem Slave die Befehl (Slaveantrie-Anordnung etwas auszuführen. be) 42 + Adresse Slave Master Der Slave gibt dem Master ei- +Slavestatus ne Funktion inkl. Adresse wie- der.

Tabelle 2 Aufbau einer Slavestatusmeldung Festegelegte Bits Der Master fragt einen Slave nach seinem Status. Dieser sendet seinen Status zurück. Die Statusmeldung ist min. 1 Byte lang kann aber länger sein (abhängig vom Slave).

Da ein großer Teil der Kommunikation mit intelligenten Bedieneinheiten verfahren wird, sind diese Status-Bits vorzugsweise im ersten Byte verpackt.

Mögliche Statusbits sind in der Tabelle 3 dargestellt. Darin bedeutet SE"Sicherheitsein- richtung". Byte Bit Status Impuls Auf 1 Impuls Zu 2 Impuls Folgesteuerung 3 Impuls Geflügel (Halb Auf) 4 Impuls Ferieneinstellung Impuls Irmenlicht 6 Impuls Außenlicht 7 Impuls Position Halb Auf 2 0 Endlage/Fahrtrichtung Auf 1 Endlage/Fahrtrichtung Zu 2 Fahrend 3 Fehler 4 Reversiert 5 Ungelernt SE1 (LS) Fehler 7 SE2 (SKS) Fehler 3 0 Licht An 1 Funk wird eingelernt 2 Optionsrelais an 3 Haltkreis (Ruhestromkreis) offen 4 Unreferenziert 5 Geflügel 6 Lernt Tastenzuordnung 7 Einhruchalami Tabelle 3 Erweiterungsfähigkeit Sendet ein Slave mehr als z. B. die in Tabelle 3 definierten Bytes aus, so kennzeichnet in diesen ein Bit, z. B. das Bit 0, ob die Meldung in der Broadcastmeldung übernommen wird.

Dadurch ergibt sich eine Erweiterungsfähigkeit. Ein Beispiel ist in Tabelle 4 wiedergege- ben. Byte Bit Status Bit 0 = 1 dann wird das Byte übernommen Bit 0 = 0 wird nicht übernommen 1 2 3 4 5 6 7 Tabelle 4 Dabei werden folgende Regeln zu Grunde gelegt : Das erste zusätzliche Byte der Slavesta- tusmeldung ist auch das erste zusätzliche der Broadcaststatusmeldung. Ist ein Bit auf 1 ge- setzt und ein zweiter Slave hat das gleiche Bit auf 0 gesetzt hat die 1 Vorrang.

Aufbau einer Broadcaststatusmeldung Der Master sendet Broadcastmeldungen, die alle Busteilnehmer betreffen. Im Falle der Statusmeldungen sind die Busteilnehmer hauptsächlich Ausgabeeinheiten. Wem ein ange- schlossenes Gerät die in der Meldung angesprochene Funktion unterstützt, wird diese ent- sprechend ausgeführt. Diese Broadcaststatusmeldung besteht grundsätzlich aus min. 1 Byte, kann aber auch mehrere Bytes besitzen. Ein Beispiel ist in Tabelle 5 wiedergegeben. Byte Bit Funktion 1 0 Endlage Auf 1 Endlage Zu 2 Optionsrelais an 3 Lichtrelais an 4 Fehler steht an 5 Fahrend Richtung Zu 6 Fahrend Richtung Auf 7 Einbruchalarm Tabelle 5 Befehle Die Befehle veranlassen die Slaves, eine Aktion durchzuführen. Die Auswirkungen können sehr unterschiedlich sein. Sie sind grundsätzlich in 2 Gruppen unterteilt. Der erste ist spezi- fisch für die Funktionen des Slaves, der andere wird ausschließlich zu Testzwecken be- nutzt und hat einen Standardbefehlssatz. Dieser sollte auf jeder intelligenten Hardware in- stalliert sein ; bei nur zuhörenden Busteilnehmern ist er entbehrlich.

Befehle für den normalen Betrieb Das Torantriebssystem kann mehrere Antriebe aufweisen. Beispielsweise dient das Toran- triebssystem zum Antreiben eines Drehtores mit zwei Drehtorflügeln. Dann hat jeder Dreh- torflügel einen eigenen Drehtorantrieb, wobei es vorteilhaft ist, beide gemeinsam anzu- steuern. Eines der Drehtorantriebsaggregate, die wiederum Motor, Getriebe und Grundsteuerung in einer Einheit umfassen, dient dann als Masterantrieb, einer als Sla- veantrieb. Es können auch andere Antriebe in einen System gekoppelt sein, beispielsweise ein Sectionaltorantrieb zum Antreiben eines Sectionaltores und ein Rolltorantrieb, der ein dem Sectionaltor zugeordnetes Schnelllaufrolltor antreibt. Das Sectionaltor dient zum län- gerfristigen Abschluss zum Beispiel über Nacht. Das Schnelllauftor dient zum kurzfristi- gen Abschluss zum Beispiel zwischen zwei Fahrzeugdurchfahrten.

Bei mehreren Antrieben in dem Torantriebssystem ist die Flügel-/Antriebsnummer Bit- weise festgelegt (Bit 0 entspricht 1. Flügel, Bit 1 entspricht 2. Flügel usw. ). Es kann einem einzelnen Antrieb sowie mehreren Antrieben ein Befehl gegeben werden. Mögliche Be- fehlsbelegungen sind in Tabelle 6 wiedergegeben. Befehlnr. Block Funktion Parameter 0 starte Fahrt Richtung zu Flügel Nr. 1 starte Fahrt Richtung auf Flügel Nr. 2 starte Fahrt nach Impulsfolgesteuerung Flügel Nr. 3 stoppe Fahrt Flügel Nr. 4 reversiere (Standard Weg) Flügel Nr. 5 reversiere bis Endlage Flügel Nr. 6 Fahre Personendurchgang Flügel Nr. 7 Sende Anzahl Flügel 10 Anzahl Menüs holen 11 Sende Menüeinstellungen Menünr. 12 Menüeinstellungen setzen Menünr. und Wert 13 internes Licht AN oder AUS 20 Sende Fehlerspeicher (letzten X Fehler) 21 Sende Zyklus bei letztem Fehler 22 Sende Fehlerstatistik Fehler gesamt 23 Sende Fehlerstatistik Fehlemummer 24 Sende Anzahl Fehler 24 Sende Fehlernummern für Fehlerstatistik 25 Sende Betriebstunden und Zyklen 30 Softwareversion holen 31 Hardwareversion holen 40 Sende Kraftwerte Kraftnummer 41 Sende Anzahl Kraftwerte 42 Sende Geschwindigkeitswerte 43 Sende Anzahl Geschwindigkeitswerte 50 Sende Daten ZustandBlock AN oder AUS 51 Sende PollDatenl AN oder AUS 52 Sende PollDaten2 AN oder AUS Tabelle 6 Zusätzliche Befehle für den Testbetrieb (Hardwareebene) Zusätzliche Befehle können für einen Testbetrieb zum Testen der Hardware vorgesehen sein. Im Testbetrieb kann über die serielle Schnittstelle jeder PIN, jede RAM-Zelle, jede EEPROM-Zelle usw. angesteuert werden. Es können Zustände hervorgerufen werden, die für den normalen Betrieb evt. gefährlich wären, z. B. eine Zufahrt ohne Beachtung der Si- cherheitseinrichtungen usw.. Die Aktionen können daher nur nach Einschalten eines Test- modus ausgeführt werden. Generell gilt : mit den Befehlen, die eine Aktion auf der Hard- wareebene zur Folge haben, muss der Testmode aktiviert werden. Eine beispielhafte Auf- listung möglicher Befehle für den Testbetrieb enthält Tabelle 7 Befehlnummer Benennung Parameter 128 Testmodehardware Ein 129 Testmodehardware Aus 130 Status Testmode abfragen 131 sende RAM wert RAM-Zelle + Wert 132 setze ROM wert (Flash beschreibbar) ROM-Zelle + Wert 133 setze EPROM-Wert EEPROM-Zelle + Wert 134 setze Pin Pimummer + Wert 135 hole Pin Pinnummer 136 hole RAM-Wert RAM-Zelle 137 hole ROM-Wert ROM-Zelle 138 hole EEPROM-Wert EEPROM-Zelle Tabelle 7 Einen beispielhaften Testbetrieb-Befehlssatz für Sicherheitseinrichtungen enthält Tabelle 8. Befehlnr. Block Funktion Parameter 0 Testung An 1 Testung Aus Tabelle 8 FEHLERERKENNUNG UND-BEHANDLUNG CRC Überwachung Jede Nachricht enthält eine CRC. Diese wird von dem Empfänger der Nachricht überprüft.

Ist diese fehlerhaft, wird abhängig von der Art der Nachricht verfahren. Bei Broadcastmel- dungen reagiert der Teilnehmer nicht und verwirft diese.

Ist die Nachricht direkt an einen Slave adressiert und dieser stellt den CRC-Fehler fest, sendet er eine sogenannte NACK-Meldung (von Englisch : negative acknowledgement ; Rückmeldung, dass Empfang negativ war ; im Gegensatz zu ACK von Englisch acknow- ledgement ; Rückmeldung, dass Empfang ok) zurück. Der Master ist somit informiert, dass die Nachricht fehlerhaft war und sendet je nach der Priorität des Telegramms noch einmal sofort oder später.

Stellt der Master bei der Antwort eines Slaves einen CRC-Fehler fest, wiederholt der Mas- ter ebenfalls seine Mitteilung.

Antwortet ein Busteilnehmer gar nicht mehr, so wird er nach einer Anzahl von Versuchen vom zyklischen Abfragen ausgeschlossen. Die anderen Teilnehmer verfahren weiter im normalen Betrieb. Über weitergehende Reaktionen (Fehlermeldung usw. ) entscheidet der Master.

Erkennen von Adresskollisionen Bei der Inbetriebnahme des Busses sowie zyklisch im Betrieb fragt der Master wer (d. h. welche Adressen) alles am Bus angeschlossen ist. Sind zwei Teilnehmer mit den gleichen Adressen angeschlossen, ist die Antwort nicht eindeutig. Um trotzdem den Bus Inbetrieb- nehmen zu können, spricht der Master die Teilnehmer dieser speziellen Adresse zusätzlich mit dem Typen an. Zum Beispiel zählt der Master die möglichen Typen durch : 0... 255.

Wird die entsprechende Kombination gefunden, weist der Master diesem Slave eine neue Adresse zu. Diese Vorgehensweise funktioniert allerdings nur, wenn die Typenummer un- terschiedlich ist (d. h. die Systemkomponenten mit zufällig gleichen Adressen unterschied- liche Funktionen haben). Dieses Verfahren dient zur Notfallbehandlung bei Installations- fehler.

Verfahren um den Ausfall eines Masters zu erkennen Der Master sendet zyklisch die Statusbroadcastmeldung. Die Slaves erwarten innerhalb ei- ner gewissen Zeit diese Meldung. Wird diese nicht erkannt, schalten die Slaves auf Master- fehler.

Die Slaves brechen begonnene Fahrten ab und nehmen Fahrtanforderungen nur durch di- rekt angeschlossenes Zubehör, z. B. eine zusätzliche 2-Draht Schnittstelle oder interne Tas- ten an. Die Slaves sind dann nur noch über eine Totmann-Schaltung oder Totmann- Bedienung (Eingabentaste muss ständig gedrückt gehalten werden) verfahrbar.

Dauersenden eines Busteilnehmers Der Master erkennt, dass ein Busteilnehmer die ganze Zeit den Bus belegt. Die Broad- castsendung wird dann nicht mehr gesendet. Die Teilnehmer brechen begonnene Fahrten ab. Zum weiteren Verhalten siehe"Verfahren um den Ausfall eines Masters zu erkennen".

Nachrichtenfehler Anzahl der Nutzbytes verkehrt Die CRC wird über die gesamte Nachricht gebildet, also auch über das Byte Anzahl der Nutzbytes". Ist dieses Byte durch Busstörungen nach oben hin verändert worden, so wartet der Empfänger auf folgende Bytes und kommt außer Tritt. Um ihn wieder zurückzusetzen wird vor jeder Abfrage/Meldung des Masters ein Break Detect"gesendet. Alle Busteil- nehmer synchronisieren sich auf diese.

Synchronisation auf den Mastertakt In der Regel wird ein Teil der angeschlossenen Teilnehmer mit günstigen Mikrocontrollern ausgerüstet, die einen internen RC-Oszillator besitzen. Dieser besitzt oftmals eine hohe Toleranz und Temperaturabhängigkeit. Nach dem"Break Detect"sendet der Master eine "0x55". Inzwischen sind auf dem Markt Mikrocontroller vorhanden, die sich auf ein sol- ches Signal synchronisieren können, d. h. die Toleranz der Oszillatoren ausgleichen. Es ist möglich, dies durch Software zu realisieren. Die angeschlossenen Geräte müssen dies nicht zwingend unterstützen. Es kann als Option angeboten werden.

Teilnehmer sendet immer gleiche Nachricht Jede Nachricht enthält einen sogenannten Telegrammzähler zum Durchzählen der Nach- richten eines Dialoges. Diese muss bei jedem Durchlauf geändert werden. Sendet ein Sla- ve-Teilnehmer immer die gleiche Nachricht, erhöht sich dieser Zähler nicht. Dieser Slave wird dann vom Betrieb ausgenommen.

Konkretes Ausführungsbeispiel 1 In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines ersten konkreten Ausführungsbeispieles für ein Tor- antriebssystem gezeigt. Das erste Ausführungsbeispiel hat neben dem als erster Antrieb A eingesetzten eigentlichen Motorantriebsaggregat TA mit Grundssteuerelement eine intelli- gente Ausgabeeinheit D und intelligente Bedieneinheiten C. Als intelligente Bedieneinhei- ten C sind hier zwei Funkempfänger HE1 und HE2 verwendet. An den zweiten Ausgange des zweiten Empfängers HE2 ist ein Abschlusswiderstand R angeschlossen.

Beide Empfänger HE1 und HE2 besitzen zwei 3fach-DIP-Schalter DIP1 und DIP2. An ei- nem DIP1 ist die Funktion, an dem anderen DIP2 die Adresse einstellbar. Um den ganzen Adressbereich ausnutzen zu können, ist normalerweise ein 5fach-DIP-Sschalter notwendig. Allerdings wird dies in der Praxis nicht vorkommen, da kaum so komplexe Torantriebssys- teme zum Einsatz kommen, so dass eine Reduzierung möglich ist und man mit einem DIP- Schalter DIP2 für die Adress-Einstellung auskommt. In unserem Beispiel sollen die Adres- sen 16 für den Empfänger HE1 und 17 für den Empfänger HE2 eingestellt sein.

Über den anderen DIP-Schalter DIP1 wird die Funktion der Funkempfänger HE1 und HE2 eingestellt. In diesem Beispiel löst der eine HE1 einen Impuls AUF und der andere HE2 einen Impuls ZU aus. Der Kommunikationsmaster ist hier der Antrieb TA.

Weitere mögliche, über den DIP-Schalter DIP2 einstellbare Funktionen sind : Impuls Fol- gesteuerung, Impuls Position Halb auf, Impuls internes Licht", Impuls"externes Licht", Impuls"Vacation".

Auch die Ausgabeeinheit D lässt sich über einen DIP-Schalter einstellten. Hier kann die Meldung"Endlage AUF"und"Endlage ZU"ausgegeben werden.

Im folgenden wird die Funktion des ersten Ausführungsbeispieles erläutert : 1) Als ersten Schritt nach dem Einschalten fragt der als Master fungierende Antrieb TA ab, ob intelligente Steuerungen angeschlossen sind. Die entsprechende Busnachricht ist bei- spielhaft in Tabelle 9 wiedergegeben. Adresse 144 Anzahl der Zeichen 2 l. Datenbyte 01 Busteilnehmer mit der Adr. angeschlos- sen 2. Datenbyte 128 Masteradresse Checksumme CRC Tabelle 9 Es wird eine Zeit von ca. 10 ms nach Versenden der Nachricht gewartet. Ist bis dahin keine Rückmeldung gekommen, wird die nächste Adresse abgefragt (142) bis der Adressbereich der intelligenten Steuerungen abgearbeitet wurde. Der Zeitaufwand hierfür beträgt bis ca. 180mu. Da in unserem Beispiel keine intelligente Steuerung vorhanden ist, kommt keine Rückmeldung.

2) Das Antrieb TA fragt dann ab, ob Slaves oder intelligente Bedienelemente angeschlos- sen sind. Die entsprechende Busnachricht ist beispielhaft in Tabelle 10 wiedergegeben. Adresse 109 Anzahl der Zeichen 2 1. Datenbyte 01 Busteilnehmer mit der Adr. Angeschlos- sen ? 2. Datenbyte 128 Masteradresse Checksumme CRC Tabelle 10 Die Adressen werden entsprechend dem Punkt l) für die intelligenten Bedienelemente und auch für Abfragen nach Slave-Antrieben abgearbeitet. Der Zeitaufwand beträgt bis ca.

576ms.

Die beiden angeschlossenen intelligenten Bedienteile melden sich auf die Anfrage mit ei- ner beispielhaft in Tabelle 11 wiedergegebenen Busnachricht. Adresse 128 Masteradresse Anzahl der Zeichen 1 1. Datenbyte OS 2. Datenbyte Type Checksumme CRC Tabelle 11 3) Der Bus ist nun aktiv und kann bearbeitet werden. Folgende Nachrichten werden zyk- lisch versendet : a) Systemstatus (ca. alle 100ms), siehe beispielhaft Tabelle 12. Adresse 00 Broadcastmeldung 19 Anzahl der Zeichen 2... ? 1. Datenbyte 00 2. Datenbyte Type Statusmeldung (siehe oben Broad- caststatusmeldung) Checksumme CRC Tabelle 12 Die Slaves antworten dem Master nicht. In diesem Fall würde die Ausgabeeinheit mithören und die entsprechende Aktion ausführen. b) Abfrage des Status des Empfängers HE1 (oder HE2), siehe beispielhaft Tabelle 13. Adresse 16 (bzw. 17) Adresse HE1 Anzahl der Zeichen 1 1. Datenbyte 32 Status holen Checksumme CRC Tabelle 13 Der Slave, d. h. der Empfänger HE1 (bzw. HE2) antwortet mit einem beispielhaft in Tabel- le 14 wiedergegebenen Bussignal. Adresse 128 Masteradresse Anzahl der Zeichen 2 1. Datenbyte 41 2. Datenbyte Status Statusbyte Nr. 1 Checksumme CRC Tabelle 14 Bei einer Änderung des Status z. B. bei Empfang des Funk-Befehls"Impuls AUF"durch einen Handsender würde der Antrieb TA eine Fahrt starten.

Zweites konkretes Ausführungsbeispiel Ein zweites konkretes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 wiedergegeben. Hier ist an den ers- ten Torantrieb A (auch als TA bezeichnet) als eine erste intelligente Steuerung F eine Schnittstelle (Gateway) GW zu einem externen Netzwerk, beispielsweise dem Internet o- der zu einem externen Bussystem, beispielsweise einen EIB ; das als Datenbus für ein intel- <BR> <BR> <BR> ligentes Gebäudemanagement (Heizung, Klima, Abschattung, Alarmanlage usw. ) verwen- det wird, angeschlossen. Weiter ist als eine zweite intelligente Steuerung F eine Ampel- steuemng MP angeschlossen. An den Antrieb TA ist außerdem über den seriellen Bus E eine Schließkantensicherung SKS (erste intelligente Bedieneinheit C) angeschlossen. Der Bus E schließt auch über Eingänge an der Ampelsteuerung MP eine zweite intelligente Bedieneinheiten C in Form eines Impulstasters IT und eine dritte intelligente Bedieneinheit in Form einer Lichtschranke LS an. In dem Beispiel hat der Gateway GW die Adresse 129 und die Ampelsteuerung MP die Adresse 135. Der Antrieb TA behält die Adresse 126 des ersten Beispiels.

Im folgenden wird der Betrieb dieses zweiten Beispiels näher erläutert.

1) Als ersten Schritt nach dem Einschalten (Power Up) fragt der Antrieb TA ab ob, in- telligente Steuerungen angeschlossen sind. Eine beispielhafte Nachricht ist in Tabelle 9 angegeben.

Wie beim vorherigen Beispiel wird die Adresse bei jeder Abfrage verringert. Wird die Ampelsteuerung MP abgefragt (Adresse 135) antwortet diese mit einer Busnachricht, wie sie beispielsweise in Tabelle 15 wiedergegeben ist. Adresse 128 Antrieb Anzahl der Zeichen 1. Datenbyte 05 2. Datenbyte Type Checksunune CRC Tabelle 15 Der Antrieb TA macht die Ampelsteuerung MP zum Master mit einer Busnachricht wie in Tabelle 16. Die Antwort der Ampelsteuerung MP ist beispielhaft in Tabelle 17 wiederge- geben. Adresse 135 Adresse der MP Anzahl der Zeichen 1 l. Datenbyte 02 MP soll anschließend den Master über- nehmen Checksumme CRC Tabelle 16 Adresse 128 Antrieb Anzahl der Zeichen 1 1. Datenbyte ACK Checksumme CRC Tabelle 17 Die Ampelsteuerung MP geht ab sofort in den Masterbetrieb. Sie fragt nun ab, ob weitere Teilnehmer am Bus sind Sie erkennt, dass zusätzlich ein Internetgateway GW mit der Ad- resse 129 vorhanden ist. Sie behält trotzdem die Masterfunktion, da deren Adresse niedri- ger ist.

2) Der Bus ist nun aktiv und kann bearbeitet werden Folgende Nachrichten werden zyklisch versendet 1. Systemstatus (ca. alle 100ms), siehe Tabelle 18 : Adresse 00 Broadcastmeldung Anzahl der Zeichen 2... ? l. Datenbyte 00 2. Datenbyte Type Statusmeldung (siehe oben unter Bro adcaststatusmeldung) Checksumme CRC Tabelle 18 Wäre in dieser die Endlage ZU gesetzt, würde der Gateway GW die Meldung an das angeschlossene Netz (z. B. Ethernet, EIB) weitergeben.

2. Abfrage des Antriebs (Tebelle 19) Adresse 128 Anzahl der Zeichen l. Datenbyte 32 Checksumme CRC Tabelle 19 3. Der Antrieb antwortet mit seinem Status (Tabelle 20) : | Adresse 1135 l MP Anzahl der Zeichen 4 1. Datenbyte 41 2. Datenbyte XX Statusbyte 1 3. Datenbyte Statusbyte 2 4. Datenbyte XX Statusbyte 3 Checksumme CRC Tabelle 20 Abfrage des Gateways (Tabelle 21)

Adresse 129 Anzahl der Zeichen 1 l. Datenbyte 32 Checksumme CRC Tabelle 21 Der Gateway antwortet mit (Tabelle 22) : Adresse 135 MP Anzahl der Zeichen 3 1. Datenbyte 41 2. Datenbyte XX Statusbyte 1 3. Datenbyte XX Statusbyte 2 Checksumme CRC Tabelle 22 Meldet er eine Fahrtanforderung z. B. Impuls"Folgesteuerung"löst die Ampelsteu- erung MP bei dem Antrieb TA eine Fahrt aus.

Fahrtauslösung durch Ampelsteuerung MP (Tabelle 23) : Adresse 128 Antrieb Anzahl der Zeichen 2 l. Datenbyte 33 Kennzeichen ein Befehl 2. Datenbyte 0x04 Checksumme CRC Tabelle 23 Der Antrieb bestätigt die Anforderung (Tabelle 24) : Adresse 135 MP Anzahl der Zeichen 1 l. Datenbyte ACK Befehl verstanden Checksumme CRC Tabelle 24 Der Antrieb startet die Fahrt.

Würde während der Fahrt des Antriebs z. B. die Lichtschranke LS oder der Impulstaster IT betätigt, würde die Ampelsteuerung eine entsprechende Reaktion des Antriebs provozie- ren.

Drittes konkretes Ausführungsbeispiel : Als drittes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 eine eigentlich eine Einheit DTA bildenden Drehtorantriebsanlage mit zwei Drehtorantrieben DTA1 und DTA2 dargestellt. Der erste Torantrieb A, DTA1 erhält die Adresse 128, der zweite Torantrieb (Slave) B erhält die Ad- resse 127. An die Drehtorantriebsanlage ist eine intelligente Steuerung F mit der Adresse 135 über den seriellen Bus E angeschlossen.

Das oben erläuterte Verfahren zum Feststellen, welche Antriebe alle angeschlossen sind ist durchgeführt worden. Die intelligente Steuerung F ist der Master. Die Antriebe DTA1 und DTA2 sind eine Drehtoranlage DTA. DTA2 ist der Antrieb des Gehflügels. Für Drehtoran- lagen ist typisch, dass es einen Versatz beim Öffnen und Schließen der beiden Drehtorflü- gel gibt. D. h. erst fährt der eine Flügel und dann der zweite. Die Einstellungen für den Pha- senversatz erfolgen an dem Antrieb DTA1 (Masterantrieb A). Die Steuerung F gibt den Befehl (Tabelle 25) für den Fahrtstart an die Antriebsadresse 128 des DTA1 weiter, dieser gilt in diesem Fall für beide Drehtorantriebe DTA1 und DTA2. Adresse 128 Antrieb Anzahl der Zeichnen 2 l. Datenbyte 33 Kennzeichen ein Befehl 2. Datenbyte 0x02 Checksumme CRC Tabelle 25 Der Master-Drehtorantrieb DTA1 beantwortet dies mit einem ACK (Empfangsbestäti- gungssignal). Muss er entsprechend den Einstellungen als erster fahren, startet er. Stellt er fest, dass der zweite Drehtorantrieb DTA2 nach einer zurückgelegten Zeit X starten muss, setzt er bei der zyklischen Statusabfrage die Bits"Inpuls Gehflügel"und"Impuls Rich- tung ZU". Der Masterantrieb DTA1 oder vorzugsweise der Master Steuerung F gibt den Befehl an den zweiten Drehtorantrieb DTA2 weiter. Dieser fährt zu.

Viertes Ausführungsbeispiel Als viertes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 ein Torantriebssystem für eine Doppelgarage mit einem Impulstaster gezeigt. Auch hier ist wiederum ein erster Torantrieb TA1 (mit der Adresse 128) und ein zweiter Torantrieb TA2 (mit der Adresse 127) vorhanden und über das Bussystem E miteinander verbunden. An das Bussystem E ist außerdem als intelligen- tes Bedienteil C ein Zweifach-Impulstaster IT mit der Adresse 46 angeschlossen. Eine obe- re Taste Tl soll den ersten Torantrieb TA1 und eine untere Taste T2 den zweiten Toran- trieb TA2 in Gang setzen.

Die Adresse des zweiten Torantriebs TA2 muss in einem Menü eingestellt werden ; dabei wird nicht die Adresse, sondern irgendein Menü von 0 auf z. B. 1 gestellt werden. Bei der Erstinbetriebnalnme sind beide Torantriebe in einem Lermnodus. In diesem kann auch ein- gelernt werden, welche Taste T1, T2 für welchen Torantrieb TQ1, TA2 zuständig ist. Z. B. durch gleichzeitiges Drücken der Tasten T1, T2 über eine bestimmte Zeitdauer wird das Torantriebssystem in den Lern-Modus versetzt. Erst wird der erste Torantrieb TA1 einge- lernt, indem zuerst die obere Taste T1 gedrückt wird. Und anschließend wird der zweite Torantrieb TA2 durch Drücken der zweiten Taste T2 auf diese Taste eingelernt.

Die zweite Taste T2 erhält von dem Masterantrieb A, das ist hier der erste Torantrieb TA1, eine neue Adresse. Diese merken sich Masterantrieb A, TA1 und der Impulstaster IT.

Der Master A, TA1 ordnet diese neue Adresse für die zweite Taste dann dem zweiten Tor- antrieb TA2 als Befehlsgeber zu und bedient diesen entsprechend.

Sind Sicherheitseinrichtungen angeschlossen, so wirken diese auf beide Antriebe, vor- zugsweise nur dann wenn der Antrieb in Richtung ZU fährt, da bei den meisten Toren nur dann die Gefahr von Verletzungen besteht, Anschluss sicherheitsrelevanter Einrichtungen an das Bussystem In Tabelle 26 sind als Maßnahmen für die Sicherung der Kommunikation über das Bussys- tem zu erwartende Fehlrer und die integrierten Abstellmaßnahmen zusammengefasst. Auf- grund einer Mehrzahl dieser Maßnahmen lassen sich an das Bussystem auch sicherheitsre- levante Einrichtungen wie die Schließkantensicherungen SKS und die Lichtschranke LS anschließen. Fehler Int. Abstellmassnahme Wiederholung Laufende Telegrammnummer Verlust Laufende Tclegrarmnnummer Empfangsbestätigung Einfügung Laufende Telegrammnummer Empfangsbestätigung Falsche Abfolge Laufende Nummer Nachrichtenverfäl-CRC-Checksumme über die gesamte Nachricht schung Verzögerung Watchdogprinzip über in einem Zeitfenster zu erwartende Broad- castnachricht Kopplung von SI-und Es gibt keine Nachrichten, die das System als Nicht-Si betrachtet. Nicht-SI-Nachrichten Tabelle 26 Wie der Tabelle 26 zu entnehmen ist, sind gegen alle Fehler Vorkehrungen getroffen wor- den. Weiterhin kann man die Restiehlerwahrscheinlichkeit berechnen. Diese ergibt sich vor allen Dingen aus der Wahl des Polynoms zur Bestimmung der CRC und der daraus re- sultierenden Hammingdistanz d. Folgende Formeln werden zur Berechnung der Übertra- gungsfehler pro Stunde herangezogen Formel 1 : A=3600*R (p) *v* (m-1) Für A wird ein Wert bis 1*10-5 angestrebt. mit (Formel 2): <BR> <BR> <BR> <BR> n<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> R(p) = # An,e # pe * (1-p) (n-e) e=d und (Formel 3) : i An, e=n'/ (e ! * (n-e)') wobei gilt : v Anzahl der sicherheitsrelevanten Nachrichten/s (Annahme 50 entspricht alle 20 ms) m Anzahl der angeschlossenen Teilnehmer (Annahme max. 32) p Bitfehlerwahrscheinlichkeit (wird mit 10-2 angenommen, wenn nichts anderes nachgewiesen wird) n Nachrichtenlänge (Imerhalb der spezifizierten Nachrichten sind nur sehr wenige Bits sicherheitsrelevant. Die längste sicherheitrelevante Nachricht ist 16 Bits lang wobei nur die Nutzbytes zählen, die anderen werden nicht weiter betrachtet und nur zur Berechnung der Hammingdistanz heranzezogen.) Aufforderung vom Master an den Slave"reversieren".

Mit p = 10-2 ergibt sich eine notwendige Hammingdistanz von 9. Diese ist allerdings nur mit erhöhtem Aufwand zu realisieren. Ein CAN-Bus hat zum Beispiel gerade mal 6. Mit p = 10-4 ergibt d = 5. Mit p = 10-5 ergibt d = 4. Diese wäre zumindest mit einer CRC 16 viel- leicht auch mit einer CRC 8 einzuhalten. Zusätzlich könnte noch ein Parity Check durchge- führt werden. Heutige I1C unterstützen dies teilweise, so dass hier kein zusätzlicher Soft- wareaufwand notwendig ist. Mit einem Parity-Check wäre dann auch mit einer CRC-8 ein d von 4, wenn nicht sogar von 5 erreichbar.

Versuche haben bisher angedeutet, dass ein RS 485 Bus mit einer begrenzten Länge und der entsprechenden Verdrahtung dieser Bitfehlerwahrscheinlichkeit p entspricht.

MÖGLICHE REALISIERUNG Am Beispiel der Ausgabeeinheiten D (nur mithörend) wird im folgenden ein Hardware- aufbau beschrieben.

Die Hardware der intelligenten Systemkomponenten könnte prinzipiell immer gleich auf- gebaut werden. Der Vorteil wäre eine Kostenreduzierung durch vereinfachte Lagerhaltung.

Ein Beispiel ist in Fig. 7 wiedergegeben. Die dort gezeigte intelligente Ausgabeeinheit weist einen DIP-Schalter DIP ("Mäuseklavier"), zwei oder mehr Relais RS 1, RS2 zum Schalten externer Schaltungen auf bestimmte Zustände in dem Torantriebssystem hin, die über das Bussystem E mitgeteilt werden, und eine intelligente Einheit bestehend aus eine Mikrokontroller u. C und weiterer Elektronik EL auf.

Über den Dippschalter DIP wird die Funktion der Ausgabeeinheit D eingestellt. Die An- zahl benötigten Einstellungen ist davon abhängig, wie viele Funktionen mit solch einer Ausgabeeinheit bewältigt werden sollen. Dadurch ergibt sich der Aufwand für die Elektro- nik.

Eine in den Zeichnungen nicht näher erläuterte Ausführungsform zeichnet sich durch eine "Plug & Play"-Funktion aus. Dieser aus dem technischen Gebiet der Personalcomputer entlehnte Begriff bezeichnet die Fähigkeit des Torantriebssystems, neu angeschlossene Systemkomponenten zu erkennen und selbständig zu konfigurieren. Der Monteur braucht also nur noch die entsprechende Systemkomponente zu installieren und an das Bussystem, beispielsweise mittels einer einfachen Steckvorrichtung, anzuschließen. Die zum Erfüllen einer Masterfunktion geeigneten Systemkomponenten haben hierzu einen vorzugsweise nicht flüchtigen Speicher, in dem die Erkennungsdaten und Eigenschaften sowie eventuell weitere notwendige Dateien zum Erkennen, Konfigurieren und eventuell Aktivieren mög- licher Systemkomponenten enthält.

Über die oben genannten Testschnittstellen können einmal installierte Torantriebssyteme nachträglich entsprechend abgedated werden.

Durch diese"Plug & Play"-Funktion werden auch Laien in die Lage versetzt, ihr Toran- triebssystem in einfacher Weise aufzurüsten. Das Torantriebssystem ist auf diese Weise einfach modular aufbaubar. Ein Bauherr kann sich zunächst Grundbausteine für einen ein- fachen Torantrieb beschaffen und montieren. Je nach Ausbau seines Grundstückes kann der Bauherr auch später noch weitere Module des Torantriebssystems hinzuerwerben. In technischer Hinsicht würde durch die"Plug & Play"-Funktion die Montage solcher zusätz- licher Torantriebsmodule wesentlich vereinfacht.

Das Vorsehen von Testschnittstellen bietet ebenfalls viele Vorteile. Über solche Test- schnittstellen kann das Torantriebssystem bei Bedarf einfach neu konfiguriert werden. Es ist möglich, externe Diagnose-oder Programmiergeräte anzuschließen. Durch entspre- chend konfigurierte Geräte kann die Bedienung wesentlich vereinfacht werden. So kann auch relativ ungeschultes Personal durch einfache Bedienung eines Zusatzgerätes, bei- spielsweise einer Neuprogrammierung eines Codes der Fernbedienung oder dergleichen vornehmen.