[发明专利]用于对外围数据进行数据交换的方法和子模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在主模块和子模块之间对外围数据进行数据交换的方法，其中外围单元连接在子模块上并且通过外围单元读入或输出数据，该方法具有以下步骤： 

-确定外围传输数据记录，其中外围传输数据记录具有外围单元的第一地址范围和主模块的第二地址范围， 

-在第二地址范围中映像出存在于第一地址范围中的外围数据和/或反过来在第一地址范围中映像出存在于第二地址范围中的外围数据。 

此外本发明涉及一种用于和主模块对外围数据进行数据交换的子模块，该子模块包括：操作系统；用于完成控制任务的应用程序；接口，该接口设计用于从外围单元读入数据和/或将数据输出给外围单元。 

背景技术

在现场总线的领域中、例如Profibus DP中，已经公开了多种方法和控制系统，其中上级的控制器和现场总线连接并且该现场总线又和自动化单元连接，该自动化单元是分散的外围设备。自动化单元通常设计为输入/输出组件，并且可以在自动化设备中在当地在机械上直接与传感器和执行机构连接。这些分散的输入/输出组件可 以直接连接在主模块上或通过子模块连接在主模块上。在后一种配置中，调试者在这样的自动化设备中面临一个问题，即分散的外围设备的输入/输出地址相应地显示在主模块中的地址范围上。为此根据现在已知的现有技术在子模块的应用程序中借助于复制机构进行分配，其中应用程序例如设计为循环执行的SPS程序。此外在应用程序中提供了所谓的功能模块例如DB-Send和DB-Receive。输入/输出单元的外围数据由子模块读入并且存储在数据模块中，其中在主模块中进行地址范围的分配，并且这样分配的地址范围或其数据内容利用发送命令发送到主模块。因为应用程序复制了分散的外围设备的输入/输出数据，并且通过数据接口提供给上级的主模块，因此主模块附加地承载了计算消耗。在可编程控制器的执行周期中，这种附加的负载进行了应用程序的运行时间。这种应用周期的运行时间决定性地负责用于输入/输出数据的实现性。工业自动化设备设计带有自动化装置，该自动化装置将分散的外围数据传输给上级的主模块，对于具有这种自动化设备的设备操作者来说，基于优化的控制过程，重要的是在“正确的”时间点获取外围数据。此外对于设备操作者值得期望的是，应用程序并不进行不必要的复制任务。 

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于数据交换的方法，其中为应用程序减负。本发明的目的还在于提出一种用于和主模块对外围数据进行数据交换的子模块，这样设计该子模块，即该子模块能实现使为应用程序减负。 

对于开头所述的方法由此实现该目的，即产生包括外围传输数据记录的复制列表，其中外围传输数据记录分配有数据区说明和方向说明，然后将复制列表存储在子模块中，并且在操作系统中装入 传输装置，其中传输装置访问复制列表并且根据外围传输数据记录将外围数据分配给相应的地址范围。借助于该方法实现了复制周期在子模块的操作系统中的移动并且因此和运行在子模块中的应用程序无关。不再由于外围数据的复制任务而使得应用周期推迟。在本发明的另一个实施方式中，在子模块中提供存储区，该存储区由外围传输数据记录中得出并且利用存储区提供用于将外围数据传输到主模块并且从主模块中传输出外围数据的数据接口。通过存储区限定的数据接口可以看作子模块中的一种传输区域。在该传输区域中可以存储输入数据、输出数据或输入/输出数据的混合数据类型的外围数据，任意的数据接口和可预定长度的外围数据。数据结构和长度然后相应于例如在外围单元上占主导地位的数据结构。此外，数据接口设计用于在复制时显示可能的外围访问错误。外围访问错误此外例如通过在PROFINET IO-协议中通用的有效数据伴随者(IOPS和IOCS)来显示，因此上级的控制器或者说主模块获得关于下级外围设备的访问问题的信息。 

在另一个实施方式中，为复制列表附加提供优先级列表，该优先级列表通过传输装置优先地进行处理以用于时间关键的数据。在外围单元中可以例如中断重要的记录和/或警报，必须尽可能快地对这些记录和/或警报作出反应。如果在优先级列表中例如存储了这种类型的警报，那么传输装置设计用于优先地处理这种时间关键的警报。 

有利的也在于，在子模块中运行的应用程序可以访问被交换的外围数据。