自動化設(shè)備、用于自動化設(shè)備的連接模塊和用于操作自動化設(shè)備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有主模塊和可互換連接模塊的自動化設(shè)備，其中可互換連接模塊中被安排有用于自動化設(shè)備的現(xiàn)場總線端口。本發(fā)明還涉及一種用于這種類型的自動化設(shè)備的可互換連接模塊，以及一種用于操作具有可互換連接模塊的自動化設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)自動化系統(tǒng)中，用于在一個或者多個控制計算機與現(xiàn)場設(shè)備之間傳送控制數(shù)據(jù)和/或測量值的現(xiàn)場總線是互換的，控制計算機也稱為主計算機或可編程邏輯控制器(PLC)?，F(xiàn)場設(shè)備包括輸入和輸出模塊，下文簡稱為1/0(輸入/輸出)模塊，其提供模擬和/或數(shù)字輸入和/或輸出信道，經(jīng)由這些信道系統(tǒng)組件可以被控制并且經(jīng)由這些信道測量值(例如來自傳感器的)可以被讀入。常常，并非是被直接連接到現(xiàn)場總線，每個個人現(xiàn)場設(shè)備都經(jīng)由所謂的現(xiàn)場總線耦合器連接到現(xiàn)場總線，現(xiàn)場總線耦合器充當(dāng)一方的現(xiàn)場總線與另一方的通常是私有的子總線之間的數(shù)據(jù)接口。許多有總線能力的模塊例如所說的I/O模塊可以被耦合到子總線。
[0003]在本申請的范圍內(nèi)，自動化設(shè)備在下文中被理解為自動化系統(tǒng)的具有現(xiàn)場總線端口的任意組件。由此，例如，自動化設(shè)備既包括控制計算機，也包括現(xiàn)場總線耦合器或者直接連接到現(xiàn)場總線的現(xiàn)場設(shè)備。
[0004]多個不同現(xiàn)場總線系統(tǒng)在自動化系統(tǒng)中被標準地使用。這些包括例如Profibus、Profinet和EtherCAD。為了避免不得不為各種現(xiàn)場總線系統(tǒng)提供多個不同配置的自動化設(shè)備，例如根據(jù)文檔DE 10 2004 056 363A1可知有具有用于不同現(xiàn)場總線系統(tǒng)的可互換連接模塊的自動化設(shè)備。模塊化連接概念降低了開發(fā)、生產(chǎn)和儲存自動化設(shè)備的成本。對于自動化設(shè)備的使用者，模塊化系統(tǒng)還便于在現(xiàn)有系統(tǒng)中改變現(xiàn)場總線系統(tǒng)或者在新系統(tǒng)中重復(fù)使用自動化設(shè)備，即使當(dāng)一個現(xiàn)場總線系統(tǒng)不同于之前使用的系統(tǒng)那樣。
[0005]然而，利用這種類型的模塊化系統(tǒng)，存在可能會使用不適當(dāng)?shù)倪B接模塊來操作自動化設(shè)備的風(fēng)險。由于硬件工程、軟件工程和/或許可的原因，自動化設(shè)備和連接模塊的某些配對可能是不被允許的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供在申請的摘要部分描述的類型的自動化設(shè)備和適于這種類型的自動化設(shè)備中使用的連接模塊，其中可以防止主模塊與連接模塊之間的兼容性問題。另一個目的是提供一種用于操作這樣一種自動化設(shè)備的方法。
[0007]該目的可以通過一種自動化設(shè)備、一種用于自動化設(shè)備的連接模塊以及一種具有獨立權(quán)利要求的相應(yīng)特征的方法來實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求中描述了有利實施例和進一步的發(fā)展。
[0008]如本申請摘要部分所描述地，根據(jù)本發(fā)明的自動化設(shè)備，其特征在于可以由自動化設(shè)備的主模塊讀出的非易失性存儲器位于連接模塊中。
[0009]關(guān)于各種設(shè)備的兼容性的信息可以被存儲在連接模塊的非易失性存儲器中。以這種方式，一旦自動化設(shè)備已經(jīng)耦合到了連接模塊，自動化設(shè)備可以查詢該連接模塊在硬件、軟件或許可因素方面是否適于和被允許與自動化設(shè)備的主模塊進行協(xié)作。此外，連接模塊的非易失性存儲器可以包含可以由自動化設(shè)備一旦已經(jīng)被耦合到連接模塊就讀入的程序或程序單元或程序段，并且可以糾正任何早已存在的軟件相關(guān)的不兼容性。
[0010]在自動化設(shè)備的有利實施例中，連接模塊的非易失性存儲器是閃存、鐵電存儲器(FRAM-鐵電隨機存取存儲器)或者EEPROM(電子可擦除可編程只讀存儲器)。非易失性存儲器優(yōu)選地永久地被焊接到連接模塊的電路板，用于操作連接模塊的現(xiàn)場總線端口的接口驅(qū)動器和/或中央控制單元的組件被安排在電路板上。將非易失性存儲器集成到現(xiàn)場總線端口的電路板中可使篡改連接模塊更困難。
[0011]在另一個優(yōu)選實施例中，非易失性存儲器連接到控制單元或連接到用于連接模塊的現(xiàn)場總線端口的接口驅(qū)動器。這允許非易失性存儲器還被用于接收將被存儲用于連接模塊的信息，例如用于連接模塊的所謂固件。
[0012]在自動化設(shè)備的另一個有利實施例中，連接模塊具有用于連接到自動化設(shè)備的主模塊的插頭連接器，插頭連接器耦合到連接模塊中的非易失性存儲器。繼而可以經(jīng)由分配給非易失性存儲器的接口驅(qū)動器直接地建立插頭連接器與非易失性存儲器之間的耦合。在這種情況下，所述的插頭連接器提供單獨的數(shù)據(jù)信道用于從非易失性存儲器向主模塊傳送數(shù)據(jù)?？梢蕴峁﹥H用于所述數(shù)據(jù)信道的插頭連接器，或者還使用被用于其他目的的插頭連接器的部分可以用于所述數(shù)據(jù)信道。
[0013]作為替代，非易失性存儲器可以經(jīng)由接口驅(qū)動器連接到連接模塊的中央控制單元，并且可以經(jīng)由控制單元以及可選地經(jīng)由附加的接口驅(qū)動器耦合到插頭連接器。在這種情況下，在主模塊與連接模塊之間僅建立一條數(shù)據(jù)信道，經(jīng)由該數(shù)據(jù)信道來自非易失性存儲器的數(shù)據(jù)被傳送到主模塊并且現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)被交換。
[0014]在自動化設(shè)備的又一個有利實施例中，主模塊和/或連接模塊具有用于將連接模塊機械連接到主模塊的耦合裝置。該耦合裝置優(yōu)選地具體化為鎖鉤。
[0015]在自動化設(shè)備的又一個有利實施例中，主模塊和/或連接模塊被設(shè)計為安裝在安裝軌上并且特別地具有卡扣式安裝軌凹口。除了主模塊和連接模塊的機械互連之外，這還允許自動化設(shè)備例如在設(shè)備柜中受到機械保護。
[0016]在自動化設(shè)備的又一個實施例中，所述設(shè)備是現(xiàn)場總線耦合器和/或控制計算機。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的用于自動化設(shè)備的連接模塊的特征在于連接模塊包含非易失性存儲器，其可以由自動化設(shè)備的主模塊經(jīng)由位于連接模塊上的插頭連接器來讀出。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的用于操作自動化設(shè)備的方法包括下述步驟:將所述自動化設(shè)備的主模塊連接到連接模塊;和通過所述主模塊讀取所述連接模塊的非易失性存儲器。然后檢測可能存在于所述主模塊與所述連接模塊之間的任何不兼容性。如果沒有檢查到任何不兼容性，則使所述自動化設(shè)備投入運行。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的連接模塊和根據(jù)本發(fā)明的方法得到了上述與自動化設(shè)備有關(guān)的好處。
[0020]在本方法的一個有利實施例中，來自連接模塊的非易失性存儲器的數(shù)據(jù)在主模塊中被使用來糾正可能存在的任何不兼容性。在又一個有利實施例中，來自連接模塊的非易失性存儲器的數(shù)據(jù)被用于更新主模塊中的操作性軟件，特別是固件。
[0021]在本方法的又一個有利實施例中，連接模塊還提供無線通信信道。該無線通信信道可以被用于出于診斷或配置目的將例如膝上型計算機或平板計算機經(jīng)由連接模塊鏈接到主模塊。連接模塊由此還將主模塊根據(jù)需要擴展為具有此連接選項。作為結(jié)果，系統(tǒng)的模塊化性和其用于升級的容量被進一步增加。無線通信信道可以基于例如WLAN(無線局域網(wǎng))標準、NFC (近場通信)標準、Z i gbee標準或者藍牙標準。
【附圖說明】
[0022]下文中，將結(jié)合一組附圖在若干實施例的上下文中詳細描述本發(fā)明。附圖示出了:
[0023]圖1a和Ib:自動化設(shè)備的一個實施例的透視圖，具有主模塊和連接模塊組裝在一起(圖1a)，彼此拆開(圖1b)；
[0024]圖2:圖1b的自動化設(shè)備的側(cè)視圖；
[0025]圖3:自動化設(shè)備的主模塊和各種連接模塊的俯視圖；
[0026]圖4a-4c:主模塊和連接模塊的各種組合，每一個都為俯視圖；
[0027]圖5:自動化設(shè)備的框圖；
[0028]圖6a和6b:自動化設(shè)備的又一個實施例的透視圖，具有主模塊和連接模塊組裝在一起(圖6a)，彼此拆開(圖6b)；
[0029]圖7:圖6b的自動化設(shè)備的側(cè)視圖；以及
[0030]圖8:圖6a的自動化設(shè)備的俯視圖。
【具體實施方式】
[0031]圖la、Ib和圖2以透視圖(圖1a和Ib)和側(cè)視圖(圖2)示出了根據(jù)本申請的自動化設(shè)備的第一個實施例。所示出的自動化設(shè)備的這一實施例是現(xiàn)場總線耦合器。
[0032]現(xiàn)場總線耦合器包括現(xiàn)場總線耦合器主模塊20、下文稱為主模塊20，以及附接于其上的連接模塊10。圖1a示出了組合狀態(tài)的現(xiàn)場總線耦合器，而圖1b和圖2示出了連接模塊10從主模塊20上拆下的狀態(tài)。
[0033]主模塊20包括外殼上面部分21，其頂表面包括顯示和連接單元22。外殼上面部分21附接到外殼下面部分23，其在所示本實施例中被設(shè)計為安裝到安裝軌特別是卡扣式(snap-on)安裝軌上。在所示圖中，用于主模塊20的相應(yīng)卡扣式安裝軌凹口是不可見的。
[0034]在這一實施例中，連接模塊10具有外殼，同樣也包括多個部分，在這一情況下是兩個部分，具有外殼上面部分11和外殼下面部分13。在連接模塊10的頂表面上，提供了現(xiàn)場總線端口 12，在所示出的實施例中，是用于接收“RJ