DE10131094B4 - Intrinsically safe coupler module for connection to a data network - Google Patents
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Abstract
Koppler-Modul zum Anschluss an ein Datennetzwerk, insbesondere an einen Kommunikationsbus (8), wobei Eigensicherheit gegeben ist, umfassend mehrere Schnittstellen (A1, A2, An, AK, AUS B, ACAN, B, C, D, E, F) unterschiedlichen Standards sowie eine mit dem Kommunikationsbus (8) koppelbare, nach dem FSK (Frequenz-Shift-Keying) Verfahren arbeitende Modemeinheit (2), wobei neben der Modemeinheit (2) wenigstens ein weiterer mit der Modemeinheit (2) in Verbindung stehenden Umsetzer (3, 4, 5) vorgesehen ist, welcher im Zusammenspiel mit der Modemeinheit (2) und/oder einem anderen Umsetzer (3, 4, 5) die ihm zugeführten Signale derart umwandelt, dass Daten unterschiedlicher Übertragungsprotokolle über die den Umsetzern (3, 4, 5) und der Modemeinheit (2) oder einem anderen Umsetzer zugeordneten Schnittstellen (A1, A2, An, AK, AUS B, ACAN, B, C, D, E, F) austauschbar sind, ferner umfassend eine mit der Modemeinheit (2) verbundene, einen Datenspeicher aufweisende Diagnose- und Überwachungs-Einheit (6), welche über eine Schnittstelle (F) an den Kommunikationsbus (8) anschließbar ist, wobei die Adresse...Coupler module for connection to a data network, in particular to a communication bus (8), with intrinsic safety being provided, comprising several interfaces (A 1 , A 2 , A n , A K , A US B , A CAN , B, C, D , E, F) of different standards as well as a modem unit (2) which can be coupled to the communication bus (8) and works according to the FSK (frequency shift keying) method, whereby in addition to the modem unit (2) at least one other with the modem unit (2) connected converter (3, 4, 5) is provided, which, in interaction with the modem unit (2) and / or another converter (3, 4, 5), converts the signals fed to it in such a way that data from different transmission protocols can be transmitted via the Interfaces (3, 4, 5) and interfaces (A 1 , A 2 , A n , A K , A US B , A CAN , B, C, D, E, F) assigned to the modem unit (2) or another converter. are interchangeable, further comprising a diagnosis having a data memory connected to the modem unit (2) - And monitoring unit (6), which can be connected to the communication bus (8) via an interface (F), the address ...
Description
Die Erfindung betrifft ein eigensicheres Koppler-Modul zum Anschluss an ein Datennetz.The invention relates to an intrinsically safe coupler module for connection to a data network.
Koppler-Module sind in vielfältiger Ausführungsform aus dem Stand der Technik bekannt (z.B. aus R.A. Pascoe: Interconnecting devices of different communication protocols, IBM Technical Disclosure Bulletin Vol 26 No. 7A Seite 3483–3484, Dezember 1983). Das dort beschriebene Koppelsystem besitzt mehrere Schnittstellen sowie Protokollwandler und Modems. Das Koppelsystem dient zum Anschluss an ein Datennetzwerk bestehend aus einem Hostcomputer und weiteren Einheiten. R. Gallagher beschreibt in „Electronics" Seite 3E bis 4E, 22.09.1983 „Input/output board connects many types of digital equipment" ein "Board", welches als Interface zum Datentransfer zwischen mehreren Dateneinheiten dient und dabei die jeweiligen Übertragungsprotokolle umwandelt.Coupler modules are in a variety of forms known from the prior art (e.g. from R.A. Pascoe: Interconnecting devices of different communication protocols, IBM Technical Disclosure Bulletin Vol 26 No. 7A page 3483-3484, December 1983). The coupling system described there has several Interfaces as well as protocol converters and modems. The coupling system is used to connect to a data network consisting of a host computer and other units. R. Gallagher describes in "Electronics" pages 3E to 4E, 09/22/1983 "Input / output board connects many types of digital equipment "a" board ", which acts as an interface for data transfer serves between several data units and the respective transmission protocols transforms.
In der
Auch in der
Mit der zukünftigen Standardisierung von untertägigen Arbeits- und Betriebsmitteln und mit der Einführung von eigensicheren Bussystemen unter Tage, verbunden mit der Anschließung aller für die Steuerung und Überwachung der Kohleförderung relevanten Maschinen, Geräte und Sensoren, sind umfangreiche Fortschritte in Richtung der Automatisierung gemacht worden, wobei es bis zur Erreichung des sogenannten mannlosen Strebs, also des vollautomatischen Kohleabbaus ohne Bergleute noch eine Reihe von Problemen zu lösen gibt. Im internationalen Vergleich ist die deutsche Kohleproduktion sehr teuer, weshalb eine weitgehende Automatisierung der Kohleproduktion angestrebt wird.With the future standardization of underground Work and equipment and with the introduction of intrinsically safe bus systems underground, connected to the connection of all for the control and surveillance coal mining relevant machinery, equipment and sensors, are major advances towards automation been made, until it reached the so-called unmanned Strebs, i.e. the fully automatic coal mining without miners to solve a number of problems gives. In international comparison, German coal production is very expensive, which is why extensive automation of coal production is sought.
Ein modernes Management-System ist bei seinen Entscheidungen auf Informationen des gesamten Systems von der untersten bis zur obersten Ebene angewiesen. Moderne Datenkommunikationsnetze ermöglichen es jederzeit, die ak tuelle Lage einer Produktion, Lagerhaltung etc. abzufragen, um gegebenenfalls in den Prozess korrigierend eingreifen zu können.A modern management system is in making decisions based on information from the entire system directed from the lowest to the highest level. Modern data communication networks enable it at any time, the current location of a production, warehousing etc. to intervene to correct the process if necessary to be able to.
Das derzeit bei Computernetzwerken am häufigsten eingesetzte Datenkommunikationssystem ist das Ethernet. Allerdings eignet sich ein solches System nicht für den Einsatz als Netzwerk in explosionsgefährdeten Bereichen, unter Tage oder auch in der Chemieindustrie, da dort unter anderem Eigensicherheit gefordert wird. Auf der Steuerungsebene vor Ort, beispielsweise unter Tage, erfolgt die Datenübertragung und Steuerung von unter- nach über Tage über Busnetzwerke, insbesondere Profibusnetzwerke. Um von über Tage schnelle Entscheidungen für den Kohleabbau treffen zu können, müssen im Idealfall alle dazu notwendigen Betriebsmittel unter Tage an den Profibus angekoppelt sein. Aufgrund der großen Vielfalt der unter Tage eingesetzten Geräte ergeben sich eine Vielzahl von Schnittstellen zwischen den Geräten und dem Profibus, was zu umfangreichen Problemen führt.That currently with computer networks most frequently The data communication system used is the Ethernet. Indeed Such a system is not suitable for use as a network in potentially explosive atmospheres Areas, underground or in the chemical industry, because there intrinsic safety is required. At the control level data is transferred on site, for example underground and control from below to above Days over Bus networks, in particular Profibus networks. To from days quick decisions for the Coal mining have to ideally, all the necessary equipment underground be connected to the Profibus. Because of the great variety of underground used devices there are a variety of interfaces between the devices and the Profibus, which leads to extensive problems.
Zur Zeit müssen Verbindungen zwischen den eingesetzten Geräten und dem Kommunikationsbus in jedem Einzelfall aus mehreren Teilkomponenten zusammengestellt werden. Hierzu kommen Gateways sowie eine Vielzahl von Kopplern zum Einsatz, beispielsweise serielle/FSK (Frequence/Shift/Keying)-Koppler oder FSK/Lichtwellenleiter (LWL-Koppler).Connections between the used devices and the communication bus in each individual case from several sub-components be put together. In addition there are gateways as well as a multitude of couplers for use, for example serial / FSK (Frequency / Shift / Keying) couplers or FSK / optical fibers (Fiber coupler).
Dazu kommt, dass die untertägigen Geräte viele unterschiedliche Aktoren, wie z.B. Ventile, Motoren, Antriebe, Stellglieder, Klappen, Schieber, etc. und Sensoren, wie z.B. Messfühler für Temperatur, Druck, Feuchte, Länge, Gase, Flüssigkeiten etc. umfassen, die miteinander kommunizieren und Daten untereinander austauschen müssen. Auf dieser sogenannten Feldebene bietet sich daher als Kommunikationssystem ein Kommunikationsbus an, wie z.B. der Profibus.Add to that the underground equipment many different actuators, e.g. Valves, motors, drives, actuators, Flaps, slides, etc. and sensors, such as Sensor for temperature, pressure, Humidity, length, Gases, liquids etc. that communicate with each other and data with each other need to replace. At this so-called field level, it is therefore a suitable communication system a communication bus, e.g. the Profibus.
Der Profibus ist ein herstellerunabhängiger, offener Feldbus Standard für umfassende Anwendungen in der Steuerungs-, Fertigungs-, Prozess- und Gebäudeautomation (EN 50170). Mit dem Profibus ist eine Kommunikation der Akto ren/Sensoren untereinander als auch der Datenaustausch zu der nächsten Informationsebene, beispielsweise der Steuerungsebene, möglich.The Profibus is a manufacturer-independent, open one Fieldbus standard for comprehensive applications in control, manufacturing, process and building automation (EN 50170). With the Profibus there is communication between the actuators / sensors as well as the data exchange to the next information level, for example the control level.
Der Anschluss aller untertägigen Betriebsmittel an ein Bussystem erleichtert die Überwachungs- und Steuerfunktion von über Tage aus erheblich, da alle notwendigen Informationen von unter Tage in einem System in der Leitwarte des Bergwerks zusammenlaufen und auf deren Grundlage weitere Entscheidungen getroffen werden können.The connection of all underground equipment The monitoring and control function on a bus system facilitates from above Days out considerably since all the necessary information from underground converge in a system in the mine control room and on the basis of which further decisions can be made.
Bei neueren eigensicheren Geräten werden Kommunikationsbus-Schnittstellen, insbesondere FSK-Profibusschnittstellen vorgesehen, die viele zur Zeit Untertage eingesetzte Geräte nicht besitzen.With newer intrinsically safe devices Communication bus interfaces, in particular FSK Profibus interfaces, which many devices currently used underground do not have.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eigensicheres Koppler-Modul zum Anschluss an ein Datennetzwerk, insbesondere an einen Kommunikationsbus, bereitzustellen, mit dem die unterschiedlichsten Geräte an den Kommunikationsbus angekoppelt werden können, und welches die Diagnose und Überwachung des Datennetzwerks vereinfacht.The invention is based on this based on the task of an intrinsically safe coupler module for connection to provide to a data network, in particular to a communication bus, with which the most diverse devices on the communication bus can be coupled and what the diagnosis and monitoring of the data network simplified.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Kopplermodul gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The invention solves the problem with a coupler module according to the characteristics of claim 1.
Im Unterschied zu anderen Koppler-Modulen umfasst das erfindungsgemäße Koppler-Modul mehrere Schnittstellen unterschiedlichen Standards und dient somit als universeller Umsetzer der von den Schnittstellen der untertägigen Sensoren/Aktoren oder Geräten abgehenden Daten auf den Kommunikationsbus, der wiederum von den Bergwerken als zentrales Medium zur Datenübertragung von unter nach über Tage und umgekehrt genutzt wird. Wesentlicher Bestandteil des Koppler-Moduls ist die mit dem Kommunikationsbus koppelbare Modemeinheit, die vorzugsweise nach dem Frequence/Shift/Keying (FSK)-Modulationsprinzip (Frequenzumtastung) arbeitet. Bei diesem Verfahren wird das Sendesignal durch Frequenzumschaltung übertragen, wobei eine Frequenz die digitale "Eins" und die andere Frequenz die digitale "Null" repräsentiert, wobei beide Frequenzen im gleichen Frequenzabstand um eine Trägerfrequenz angeordnet sind.Unlike other coupler modules the coupler module according to the invention several interfaces of different standards and thus serves as a universal implementer of the interfaces of the underground sensors / actuators or devices outgoing data on the communication bus, which in turn from the Mines as the central medium for data transmission from below to above ground and vice versa. An essential part of the coupler module is the modem unit that can be coupled to the communication bus, which is preferably according to the frequency / shift / keying (FSK) modulation principle (frequency shift keying) is working. With this method, the transmission signal is transmitted by frequency switching, where a frequency is the digital "one" and the other frequency represents the digital "zero", where both frequencies in the same frequency spacing around a carrier frequency are arranged.
Mit der Modemeinheit steht wenigstens ein weiterer Umsetzer in Verbindung, der die ihm von den Schnittstellen oder der Modemeinheit zugeführten Signale derart umwandelt, dass Daten, die in unterschiedlicher Signalform und auch in unterschiedlichen Übertragungsprotokollen vorliegen, über die den Umsetzern und der Modemeinheit oder einem anderen Umsetzer zugeordneten Schnittstellen austauschbar sind. Das erfindungsgemäße Koppler-Modul hat die Funktion, dass jedem unter Tage angeschlossenen Gerät eine Busteilnehmeradresse zugeteilt wird, über die alle nach über Tage gesendeten Daten dem jeweiligen Gerät unter Tage zugeordnet werden können. Das Koppler-Modul setzt dann die gerätespezifischen Daten in genormte Kommunikationsbusübertragungsprotokolle um und gibt sie je nach eingestellter Priorität an den Kommunikationsbus zur Weiterleitung ab.At least with the modem unit another translator in connection that the him from the interfaces or fed to the modem unit Converts signals such that data is in different signal form and also in different transmission protocols present, about the converter and the modem unit or another converter assigned interfaces are interchangeable. The coupler module according to the invention has the function that each device connected underground has a bus node address is allocated over the all over Days sent data can be assigned to the respective device under days can. The coupler module then converts the device-specific data into standardized ones Kommunikationsbusübertragungsprotokolle and sends them to the communication bus depending on the priority set for forwarding.
Eine wesentliche Erweiterung der Funktionalität des Koppler-Moduls ist dadurch gegeben, dass eine Diagnose- und Überwachungseinheit mit der Modemeinheit in Verbindung steht. Die Diagnose- und Überwachungseinheit ist über eine Schnittstelle an den Kommunikationsbus anschließbar. Sie besitzt einen Datenspeicher, in welchem die Adresse und/oder der Betriebsstatus und/oder die Signalhöhe und/oder die Art und Form des ausgesendeten Signals anderer Busteilnehmer über einen bestimmten Zeitraum speicherbar sind.An essential extension of the functionality of the coupler module is given by the fact that a diagnostic and monitoring unit communicates with the modem unit. The diagnostic and monitoring unit is over an interface can be connected to the communication bus. she has a data memory in which the address and / or the Operating status and / or signal level and / or type and shape the transmitted signal of other bus participants over a certain period of time are storable.
Durch diese Merkmale ist die Kontrolle umfangreicher Kommunikationsbusnetzwerke und die Überwachung aller einzelnen Kommunikationsbusteilnehmer möglich. Das Koppler-Modul kann somit nicht nur eine Vielzahl verschiedener Kopplungsfunktionen erfüllen, sondern auch als zweite Hauptfunktion als Diagnosegerät betrieben werden, wobei das Kopplermodul auch ausschließlich zu Diagnose- und Überwachungszwecken eingesetzt werden kann.Through these features is control extensive communication bus networks and monitoring of all individual communication bus participants possible. The coupler module can not just a multitude of different coupling functions fulfill, but also operated as a second main function as a diagnostic device be, the coupler module also exclusively for diagnostic and monitoring purposes can be used.
Es ist eine Schnittstelle zur drahtlosen Weiterleitung der gespeicherten Daten vorgesehen, z.B. zu einer mobilen Speichereinheit, deren Inhalt über Tage mit einem PC ausgelesen werden kann. Die Datenübertragung kann hierbei vorzugsweise per Funk oder per Infrarot-Signal übertragen werden.It is an interface to wireless Forwarding of the stored data is provided, e.g. to a mobile storage unit, the content of which is read out for days using a PC can be. The data transfer can preferably be transmitted by radio or by infrared signal become.
In der Diagnosefunktion können von jedem Busteilnehmer die Teilnehmeradresse, der Betriebsstatus, die Signalhöhe sowie Art und Form des ausgesendeten Signals bzw. des übertragenen Telegramms über einen längeren Zeitraum aufgezeichnet und gespeichert werden. Dies ist gerade beim Einsatz unter Tage sowie bei Betrieb und Fehlersuche in Kommunikationsbusnetzwerken ein entscheidender Vorteil.In the diagnostic function you can from the bus address, the operating status, the signal height as well as the type and form of the transmitted signal or the transmitted one Telegram over a longer one Period can be recorded and saved. This is precisely the case with Use underground as well as for operation and troubleshooting in communication bus networks a crucial advantage.
Während das erfindungsgemäße Koppler-Modul selbstverständlich auch über Tage in nicht explosionsgefährdeten Bereichen wie z.B. in der Chemie einsetzbar ist, findet sich ein breites Anwendungsfeld im untertägigen Bereich, weshalb das Koppler-Modul Eigensicherheit besitzt.While the coupler module according to the invention Of course also about Days in non-explosive Areas such as can be used in chemistry wide field of application in the underground Area why the coupler module has intrinsic safety.
Die gewünschte Vielseitigkeit und damit notwendige Funktionalität erreicht das Koppler-Modul nur dann, wenn eine Vielzahl unterschiedlicher Aktoren/Sensoren an den Kommunikationsbus anschließbar sind. Nach Anspruch 2 ist demnach wenigstens eine serielle Schnittstelle an dem Koppler-Modul vorgesehen, wobei unterschiedliche Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 3 bis 5 denkbar sind. Die serielle Schnittstelle kann sowohl eine USB (Universal-Serial-Bus)-Schnittstelle sein als auch eine serielle Standard-Schnittstelle insbesondere nach den durch die EIA vergebenenen Recomanded Standards RS 232 und RS 485. Des Weiteren ist auch der Einsatz einer busteilnehmerspezifischen Schnittstelle mit dem dazugehörigen teilnehmerspezifischen Umsetzer möglich, wodurch das Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Kopplermoduls noch erweitert wird.The desired versatility and therefore necessary functionality the coupler module only reaches when a large number of different ones Actuators / sensors can be connected to the communication bus. According to claim 2 is therefore at least one serial interface provided on the coupler module, different configurations according to claims 3 to 5 are conceivable. The serial interface can be a USB (Universal Serial Bus) interface be as well as a serial standard interface in particular according to the Recommanded Standards RS 232 issued by the EIA and RS 485. Furthermore, the use of a bus subscriber-specific Interface with the associated one participant-specific implementer possible, which makes the area of application of the coupler module according to the invention is still being expanded.
Die Merkmale des Anspruchs 6 sehen eine Schnittstelle zur Ankopplung an ein Lichtwellenleitersystem (LWL) sowie einen entsprechenden Lichtwellenleiterumsetzer vor. Ebenso ist eine Schnittstelle zur Anbindung des Kopplermoduls an einen CAN-Bus möglich (CAN = Controler Area Network nach ISO 11898) (Patentanspruch 7).See the features of claim 6 an interface for coupling to an optical fiber system (LWL) and a corresponding fiber optic converter. An interface for connecting the coupler module is also on a CAN bus possible (CAN = Controler Area Network according to ISO 11898) (claim 7).
Für den übertägigen Einsatz sieht Anspruch 8 wenigstens eine Schnittstelle zur Ankopplung an ein Datenkommunikationsnetzwerk für Personalcomputer (PC) und einen entsprechenden PC-Netzwerk-Umsetzer vor. Dies können beispielsweise LAN's auf Basis des Ethernets oder Token Rings sein, mit entsprechenden koaxialen oder verdrillten und abgeschirmten Kupferkabeln. Für den untertägigen Bereich bietet sich der Anschluss des Kopplermoduls über die LWL-Schnittstelle an, da Lichtwellenleitersysteme hohe Datenübertragungsraten erlauben, keinen elektromagnetischen Einflüssen unterliegen und unproblematisch bezüglich des Einsatzes in explosionsgefährdeten Bereichen sind.For surface use claim 8 sees at least one interface for coupling to Data communication network for Personal computer (PC) and a corresponding PC network converter in front. You can for example LANs based on the Ethernet or Token Ring, with corresponding coaxial or twisted and shielded copper cables. For the underground area It is advisable to connect the coupler module via the fiber optic interface, as fiber optic systems high data transfer rates allow, not subject to electromagnetic influences and unproblematic in terms of of use in potentially explosive atmospheres Areas are.
Allein anhand der bisher genannten
Schnittstellen und Umsetzer ergibt sich eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten,
wobei nachfolgend einige beispielhaft genannt werden sollen:
Bus-Schnittstelle
auf serielle Standardschnittstelle (z.B. RS 485, RS 232) für die Übertragung
der Messwerte eines Temperatursensors mittels Profibus an die Steuerebene;
Bus-Schnittstelle
auf serielle USB für
die Ansteuerung von Geräten
mit USB-Schnittstellen,
wie z.B. Scanner oder Drucker über
den Kommunikationsbus;
Bus-Schnittstelle auf CAN-Bus für den Datenaustausch
und die Kommunikation zwischen zwei verschiedenen Bussystemen;
Bus-Schnittstelle
auf eine serielle teilnehmerspezifische Schnittstelle zum Anschluss
von älteren
Geräten
mit noch nicht genormten Schnittstellen oder Anschluss von Prototypen;
Bus-Schnittstelle
auf Lichtwellenleiter, um die Vorteile der Bustechnik mit den Vorteilen
der LWL-Technik zu kombinieren, d.h. keine elektromagnetischen Probleme
bei hoher Datenübertragungsdichte
sowie Eigensicherheit trotz Bustechnologie;
Bus-Schnittstelle
auf Schnittstelle zu PC-Netzwerken, insbesondere Ethernet für die netzwerküberschreitende
Datenkommunikation, um z.B. von einem PC der als Workstation eines
Ethernet-Firmennetzwerks eingesetzt wird, direkt zu einem Aktor/Sensor
vor Ort, z.B. an einer Maschine;
PC-Schnittstelle auf serielle
Schnittstellen (Standard, teilnehmerspezifisch, CAN) zum Anschluss
und Betrieb von periphären
Geräten,
wie z.B. Drucker, Scanner, Kameras etc. direkt vom PC-Netzwerk aus;
PC-Netzwerkschnittstelle
auf LWL-Schnittstelle zur Verbindung der Koaxialtechnik mit der
LWL-Technik z.B. bei elektromagnetischen Problemen oder längeren Kabeln.The interfaces and implementers mentioned above alone result in a multitude of possible combinations, some of which are mentioned below:
Bus interface to serial standard interface (eg RS 485, RS 232) for the transmission of the measured values of a temperature sensor via Profibus to the control level;
Bus interface to serial USB for controlling devices with USB interfaces, such as scanners or printers via the communication bus;
Bus interface on CAN bus for data exchange and communication between two different bus systems;
Bus interface to a serial subscriber-specific interface for connecting older devices with interfaces that are not yet standardized or connecting prototypes;
Bus interface on fiber optic cable to combine the advantages of bus technology with the advantages of fiber optic technology, ie no electromagnetic problems with high data transmission density and intrinsic safety despite bus technology;
Bus interface on interface to PC networks, in particular Ethernet for cross-network data communication, for example from a PC that is used as a workstation of an Ethernet company network, directly to an actuator / sensor on site, eg on a machine;
PC interface to serial interfaces (standard, subscriber-specific, CAN) for connecting and operating peripheral devices such as printers, scanners, cameras etc. directly from the PC network;
PC network interface on fiber optic interface for connecting the coaxial technology with the fiber optic technology, for example in the case of electromagnetic problems or longer cables.
Gemäß Anspruch 9 ist vorgesehen, die Diagnose- und Überwachungseinheit mit einer Anzeigevorrichtung, wie z.B. einem Display und einer Tastatur zu versehen, und/oder einer Schnittstelle zur Weiterleitung der Daten an einen externen PC. Bei den Funktionen als Koppler- und Diagnosegerät kann das Koppler-Modul sowohl für den Betrieb mit standardmäßigen Kupferkabeln als auch mit Lichtwellenleitern eingesetzt werden. Selbstverständlich ist das Koppler-Modul auch als FSK-Modem oder Verstärker verwendbar.According to claim 9 it is provided the diagnostic and monitoring unit with a display device, e.g. a display and a keyboard to provide, and / or an interface for forwarding the Data to an external PC. With the functions as coupler and diagnostic device can the coupler module as well as operation with standard copper cables as well as with optical fibers. It goes without saying the coupler module can also be used as an FSK modem or amplifier.
Nach Anspruch 10 ist das Koppler-Modul mit einer an den Kommunikationsbus anschließbaren Verstärkereinheit versehen. Diese Verstärkereinheit oder auch Repeater dient zum Ausgleich der Ohmschen Verluste bei langen Leitungen.According to claim 10, the coupler module with an amplifier unit that can be connected to the communication bus Mistake. This amplifier unit or Repeaters are also used to compensate for ohmic losses over long periods Cables.
Sowohl das Koppler-Modul als auch die Diagnose- und Überwachungseinheit können als Leiterplatine ausgeführt und in einem eigenen Gehäuse gekapselt sein (Anspruch 11). Hierdurch ergibt sich eine geringe Baugröße des Koppler-Moduls.Both the coupler module as well the diagnostic and monitoring unit can designed as a printed circuit board and encapsulated in its own housing be (claim 11). This results in a small size of the coupler module.
Zur Spannungsversorgung kann ein separates Netzteil vorgesehen sein, oder aber sie kann von an das Koppler-Modul angeschlossenen Teilnehmern bereitgestellt werden (Anspruch 12).A can be used for power supply separate power supply can be provided, or it can be from the Coupler module connected participants are provided (Claim 12).
Im untertägigen Einsatz muss das Koppler-Modul mit einem eigensicheren Netzteil oder einer Batterie versorgt werden. Im übertägigen Bereich genügt ein Standardnetzteil (Anspruch 13).The coupler module must be used during the day can be supplied with an intrinsically safe power supply unit or a battery. A standard power supply is sufficient in the surface area (Claim 13).
Als Kommunikationsbus ist insbesondere ein Zweidrahtbus nach internationalem Standard, wie z.B. ein Profibus geeignet (Anspruch 14). Der eigensichere Profibus verbessert die Wirtschaftlichkeit eines Produktionssystems und führt zu großen Kosteneinsparungen gegenüber lokalen, dezentralen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen aller anzusteuernden und zu überwachenden Geräte. Die Kostenreduktion wird durch Wegfall lokaler Verteilerstationen, der Minimierung des Verkabelungsaufwands zum Schaltraum durch die einfache Zweileitertechnik, dem Wegfall der galvanischen Einzel-Ex-Trennung und dem Wegfall der Rangierung zum Steuerschrank erreicht. Gleichsam werden die Anzahl der Fehlerquellen minimiert und dadurch das Fehlerrisiko reduziert und eine Verbesserung der Verfügbarkeit sowie des Bedien-, Überwachungs- und Wartungskomforts erzielt.As a communication bus is in particular a two-wire bus according to international standards, e.g. a profibus suitable (claim 14). The intrinsically safe Profibus improves the Profitability of a production system and leads to large cost savings across from local, decentralized point-to-point connections all to be controlled and monitored Equipment. The cost reduction is due to the elimination of local distribution stations, the minimization of the cabling to the control room by the simple two-wire technology, the elimination of galvanic single-Ex isolation and the elimination of the routing to the control cabinet. as it were the number of sources of error is minimized and thus the risk of errors reduced and an improvement of the availability as well as the operating, monitoring and maintenance convenience achieved.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below of exemplary embodiments illustrated in the drawings. It demonstrate:
Die Schnittstelle D des LWL-Umsetzers
Des Weiteren sind serielle Schnittstellen
A1, A2, An sowie AUS
B an dem Koppler-Modul
Weiterer Bestandteil des Koppler-Moduls
ist eine Diagnose- und Überwachungseinheit
Schließlich umfasst das Koppler-Modul
In
Das übertägige Koppler-Modul
An das Ethernet
Eine Profibus-Diagnose in der Leitzentrale des
Bergwerks ist über
die Ankopplung der Profibussignale mittels der Koppler-Module
- 11
- Koppler-ModulCoupler module
- 1a1a
- Koppler-Modul (SK/seriell)Coupler module (SK / serial)
- 1b1b
- Koppler-Modul (Ethernet/FSK)Coupler module (Ethernet / FSK)
- 1c1c
- Koppler-Modul (LWL/FSK)Coupler module (FO / G)
- 1d1d
- Koppler-Modul (Ethernet/FSK/LWL)Coupler module (Ethernet / G / FO)
- 1e1e
- Koppler-Modul (Ethernet/CAN-Bus)Coupler module (Ethernet / CAN bus)
- 1f1f
- Koppler-Modul (Ethernet/USB)Coupler module (Ethernet / USB)
- 1g1g
- Koppler-Modul (Diagnose)Coupler module (Diagnosis)
- 1h1h
- Koppler-Modul (Diagnose)Coupler module (Diagnosis)
- 22
- Modemeinheitmodem unit
- 33
- PC-Netzwerk-UmsetzerPC network converter
- 44
- LWL-UmsetzerFiber optic converter
- 55
- teilnehmerspezifischer Umsetzersubscriber-specific converter
- 66
- Diagnose- und ÜberwachungseinheitDiagnosis- and monitoring unit
- 77
- Verstärkereinheitamplifier unit
- 88th
- ProfibusProfibus
- 99
- Busteilnehmerbus users
- 1010
- Leiterplatineprinted circuit board
- 1111
- elektrische Bauteileelectrical components
- 1212
- Anzeigevorrichtungdisplay device
- 1313
- Tastaturkeyboard
- 1414
- mobile Speichereinheitmobile storage unit
- 1515
- BussegmentBus segment
- 1616
- BussegmentBus segment
- 1717
- EthernetEthernet
- 1818
- Lichtwellenleiteroptical fiber
- 1919
- CAN-BusgerätCAN-bus device
- 2020
- USB-GerätUSB device
- 2121
- PCPC
- 2222
- ISDN-Modem-EinheitISDN modem unit
- 2323
- VielfachschalterMulti-Switch
- 2424
- Aktor/SensorActuator / sensor
- A1, A2, An A 1 , A 2 , A n
- serielle Standardschnittstellen serial Standard interfaces
- AK A K
- teilnehmerspezifische Schnittstelleuser-specific interface
- AUSB A USB
- serielle USB-Schnittstelleserial USB interface
- ACAN A CAN
- CAN-BusschnittstelleCAN bus interface
- BB
- PC-Netzwerk-SchnittstellePC network interface
- CC
- Kommunikationsbusschnittstellecommunication bus
- DD
- LichtwellenleiterschnittstelleFiber optic interface
- Ee
- Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung (IR/Funk)interface for wireless data transmission (IR / radio)
- FF
- Schnittstelle zum Kommunikationsbus zu Diagnosezweckeninterface to the communication bus for diagnostic purposes
- GG
- Schnittstelle zum Kommunikationsbus zur Signalverstärkunginterface to the communication bus for signal amplification
Claims (14)
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---|---|---|---|
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DE2001131094 DE10131094B4 (en) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Intrinsically safe coupler module for connection to a data network |
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