[发明专利]将用户地址分配给基于总线的控制系统的总线用户的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将用户地址分配给基于总线的控制系统的，特别是用于自动化控制工艺过程的控制系统的总线用户的方法，所述方法具有下述步骤：

-提供多个总线用户，所述总线用户经由通信媒介彼此连接，

-将逻辑用户地址分配给总线用户，以及

-校验被分配的逻辑用户地址。

本发明还涉及一种用于自动化控制工艺过程的基于总线的控制系统，所述控制系统具有多个总线用户，所述总线用户经由通信媒介彼此连接，其中逻辑用户地址被分配给总线用户，并且具有站，所述站构成为，校验被分配的逻辑用户地址。

背景技术

这种方法和这种控制系统从DE19934514C1中已知。

总线系统在本发明的意义上是一种通信网络，所述通信网络专门构建为用于实现在多个所谓的总线用户和必要时一个中心站之间的数据通信。典型地，在本发明的意义上使用总线系统，以便实现空间上相互远离的控制设备和输入输出设备之间的特别的循环的数据通信。输入输出设备具有输入端和/或输出端，经由所述输入端和/或输出端接收遥感器的信号，或者激励远程执行器。控制设备处理相应于传感器的信号的输入数据并且产生输出数据，输入输出设备从所述输出数据中产生用于执行器的输出信号。通过使用总线系统可以以受限制的布线耗费以与一个或多个控制设备在空间上远离的方式设置多个传感器和执行器。

存在多种变型的针对不同需要而研发的总线系统。在许多情况下，总线用户需要各一个单独的用户地址，因此经由通信媒介传递的信息能够与所期望的接收者相关联，并且也一定程度上，用以了解信息的相应的发送者。在总线系统开始运行之前，用户地址的分配通常在配置模式中进行。

用于分配用户地址的不同的方法是已知的。一种可能性在于，各个总线用户设有地址选择开关，其中借助于相应的地址选择开关在总线用户自身处调节相应的用户地址。这种方法具有下述缺点：用户地址的分配仅在相应的总线用户的位置处是可行的。总线系统的中央配置是不可行的。

因此存在大量的方法，借助所述方法能够将地址从中心站经由总线系统本身分配给总线系统的总线用户。这种方法例如在DE19733906A1中描述。在此，地址分配基于总线用户距所谓的主站的不同的距离，以及基于由此产生的不同的报文传送时间，其中所述主站分配用户地址。借助所述方法，将单独的用户地址相继地分配给多个总线用户。已知的方法当然不适合于在下述总线系统中分配地址，所述总线系统根据欧洲标准EN954-1、IEC/EN61508或EN ISO13849-1而应用于传输安全重要的数据。所述标准限定对在运行时能够对人显现危险的机器和机器设备的设计和实现方面的要求。当应经由总线系统例如将来自紧急制动按钮或者安全光栅的使能信号传输到控制器或传输用于电驱动的切断信号时，必须确保，相应的信息源自实际的发送者，并且也到达实际的接收者。例如当在中断安全光栅时机器被错误地切断进而危险的机器继续运行时，错误的地址分配能够导致致命的后果。

对于应当在之前所提到的标准的意义上用于控制与安全重要的过程的总线系统而言，地址分配必须是故障安全的。在此，“故障安全”在下文中意味着，至少满足欧洲标准EN954-1的第3类的要求和/或满足根据IEC/EN61508的SIL2的要求或相似的要求。因此，在分配地址时的可能的错误不应导致：被控制的装置进入对于操作者或其它人显现出危险的状态。

开始提到的DE19934514C1公开一种用于将用户地址分配给控制系统的总线用户的方法，其中各个总线用户由于总线系统的结构而具有单义限定的物理位置。每个总线用户根据其单义的物理位置校验被分配的逻辑地址。所述方法特别适合于将用户地址分配给所谓的联络总线（interbus）的总线用户，所述联络总线广泛地用于自动化控制生产环境中的工艺过程。然而，根据实际的物理位置对被分配的用户地址进行校验使用联络总线的特别的性质，进而在没有所述特别的性质的情况下不能够传输到其它的总线系统上。

DE19940874A1公开一种用于为安全导向的控制系统配置总线用户的另一种方法，其中用户地址被分配给总线用户。在该情况下，尚未配置的总线用户利用预定义的、单义确定的通用地址来登记在中心站中，所述中心站相同连接在总线系统上。中心站将用户地址分配给新登记的总线用户，所述用户地址通过总线用户和所述站之间的后续的数据通信来校验。在此，中心站监控：分别仅配置刚好一个总线用户。所述方法特别适合配置各个总线用户，所述总线用户作为替换设备来代替已经配置的总线系统上的故障的总线用户。然而，当要将地址分配给更大量的总线用户时，所述方法是相当费时的。