DE102022116651A1

DE102022116651A1 - Switching unit as well as system and method for producing or treating workpieces and/or media

Info

Publication number: DE102022116651A1
Application number: DE102022116651.1A
Authority: DE
Inventors: Peter Strunkmann
Original assignee: Turck Holding GmbH
Current assignee: Turck Holding GmbH
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2024-01-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit, die einen Master und mindestens zwei Devices (Feldgeräte) umfasst, wobei der Master und die Devices mindestens nach dem IO-Link Standard ausgebildet und konfigurierbar sind, wobei der Master über Verbindungskabel mit mindestens einer C/Q-Verbindungsleitung und mindestes zwei Versorgungsleitungen mit dem Device verbunden ist, wobei zwei Betriebszustände für den Anschluss an die C/Q-Verbindungsleitung wählbar sind, entweder- ein erster Betriebszustand (Single-drop-Modus) im IO-Link-Standard zu einem einzelnen Device pro Anschluss (Port) des Masters, wobei ein Device mittels eines Schaltsignals im SIO-Modus angesprochen und geweckt wird oder- ein zweiter Betriebszustand (Multi-drop-Modus) außerhalb des IO-Link-Standards für eine Mehrzahl von Devices, wobei eine Adressierung vorgesehen ist, indem ein Device mittels jeweils mindestens einer Deviceadresse ansprechbar ist. Weiterhin sind von der Erfindung eine Anlage mit der Schalteinheit und ein entsprechendes Verfahren umfasst.The invention relates to a switching unit which comprises a master and at least two devices (field devices), the master and the devices being designed and configurable at least according to the IO-Link standard, the master being connected via connecting cables to at least one C/Q connecting line and at least two supply lines are connected to the device, with two operating states being selectable for the connection to the C/Q connecting line, either - a first operating state (single-drop mode) in the IO-Link standard to a single device per connection ( Port) of the master, whereby a device is addressed and woken up by means of a switching signal in SIO mode or - a second operating state (multi-drop mode) outside the IO-Link standard for a plurality of devices, whereby addressing is provided, in that a device can be addressed using at least one device address. Furthermore, the invention includes a system with the switching unit and a corresponding method.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Anlage zum Herstellen oder Behandeln von Werkstücken und/oder Medien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 und ein zugehöriges Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The invention relates to a switching unit according to the preamble of claim 1, a system for producing or treating workpieces and/or media according to the preamble of claim 11 and an associated method according to the preamble of claim 12.

Der in der Norm IEC 61131-9 normierte IO-Link ist ein Kommunikationssystem zur Anbindung von intelligenten IO-Link-Devices (IO-link-Geräten), wie Sensoren und Aktoren an eine Steuerung. Dieses Kommunikationssystem ist im Unterschied zu einem Multidrop-System, wie einem Feldbus-System, ein Point-to-Point-System und wird auch Single-drop digital communication interface for small sensors and actuators (SDCI) genannt.The IO-Link, standardized in the IEC 61131-9 standard, is a communication system for connecting intelligent IO-Link devices (IO-link devices), such as sensors and actuators, to a controller. In contrast to a multidrop system such as a fieldbus system, this communication system is a point-to-point system and is also called a single-drop digital communication interface for small sensors and actuators (SDCI).

Der vorgenannte Standard definiert sowohl die elektrischen Anschlussdaten als auch ein digitales Kommunikationsprotokoll, über das die Sensoren und Aktoren mit der Steuerung, insbesondere über die IO-Link-Master, in Datenaustausch treten.The aforementioned standard defines both the electrical connection data and a digital communication protocol through which the sensors and actuators exchange data with the controller, in particular via the IO-Link master.

Hierbei dient der regelmäßig mit mehreren IO-Link-Devices (IO-Link-Gerät) verbundene IO-Link-Master als organisierende Schnittstelle zu einer zentralen Steuerungsebene, wie einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS).The IO-Link master, which is regularly connected to several IO-Link devices (IO-Link device), serves as an organizing interface to a central control level, such as a programmable logic controller (PLC).

Die sogenannte Intelligenz eines IO-Link-Devices betrifft beispielsweise das Vorhandensein einer Seriennummer oder Parameterdaten, wie beispielsweise die Empfindlichkeiten, die Schaltverzögerungen oder eine Kennlinie. Diese können über das IO-Link-Protokoll ausgelesen, beschrieben bzw. gespeichert werden, wobei Parameter organisiert durch den IO-Link-Master anpassbar sind. Diese Konfiguration der Parameter eines IO-Link-Devices erfolgt über die jeweiligen IODD (IO Device Description).The so-called intelligence of an IO-Link device refers, for example, to the presence of a serial number or parameter data, such as sensitivities, switching delays or a characteristic curve. These can be read, written or saved via the IO-Link protocol, with parameters being organized and adjustable by the IO-Link master. This configuration of the parameters of an IO-Link device is done via the respective IODD (IO Device Description).

Neben der (ggf. automatischen) Parametrisierung, können beispielsweise im Betrieb einer Anlage Steuerbefehle übermittelt, Anlagenzustände diagnostiziert und Messwerte übertragen werden.In addition to the (possibly automatic) parameterization, control commands can be transmitted, system states can be diagnosed and measured values can be transmitted during operation of a system.

Aus den Druckschriften EP2211464A1 , DE 10 2012 009 494 A1 und DE 10 2014 106 752 A1 sind verschiedene IO-Link Kommunikationsschaltungen und IO-Link Kommunikationsverfahren bekannt.From the publications EP2211464A1 , DE 10 2012 009 494 A1 and DE 10 2014 106 752 A1 Various IO-Link communication circuits and IO-Link communication methods are known.

Insgesamt ist es nachteilig beim IO-Link, dass eine permanente Einschränkung auf ein Point-to-Point-System besteht, ein IO-Link Master also nur mit der maximalen Anzahl von IO-Link-Devices und/oder nachgeordneten IO-Link-Mastern kommunizieren kann, wie Anschlüsse (Ports) vorgesehen sind.Overall, the disadvantage of IO-Link is that there is a permanent restriction to a point-to-point system, i.e. an IO-Link master only with the maximum number of IO-Link devices and/or downstream IO-Link masters can communicate, as connections (ports) are provided.

Zur Verbesserung schlägt die WO2018/220 435 A1 vor, an mindestens einem Anschluss (Port) des IO-Link-Masters eine mehrkanalige Schaltvorrichtung vorzusehen. Hierbei kann in Abhängigkeit von einer Adresse in einer speziellen Masterkommunikation die Masteranfrage an ein IO-Link-Device weitergeleitet werden. Nachteilig an dieser Lösung ist allerdings, dass die Schaltvorrichtung ein zusätzliches Gerät ist, welches einen entsprechenden Platzbedarf hat und weiterhin wiederum auf eine Anzahl von Ausgängen beschränkt ist.To improve this suggests WO2018/220 435 A1 proposes to provide a multi-channel switching device on at least one connection (port) of the IO-Link master. Depending on an address in a special master communication, the master request can be forwarded to an IO-Link device. The disadvantage of this solution, however, is that the switching device is an additional device which requires a corresponding amount of space and is further limited to a number of outputs.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik ein verbessertes IO-Link-System und sowie ein verbessertes IO-Link-Verfahren darstellen, so dass möglichst viele Feldgeräte gesteuert werden können.The object of the invention is to provide a device and a method which represent an improved IO-Link system and an improved IO-Link method compared to the previously known prior art, so that as many field devices as possible can be controlled.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schalteinheit nach den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Anlage zum Herstellen oder Behandeln von Werkstücken und/oder Medien nach den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein zugehöriges Verfahren nach den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.This task is solved by a switching unit according to the features of claim 1, a system for producing or treating workpieces and / or media according to the features of claim 11 and an associated method according to the features of claim 12. Advantageous embodiments are in the respective subclaims described.

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit, die mindestens einen Master und mindestens ein Device umfasst, wobei der Master und das mindestens eine Device mindestens nach dem IO-Link Standard ausgebildet und konfigurierbar sind. Hierbei soll unter „mindestens nach dem IO-Link-Standard ausgebildet“ bedeuten, dass dieser die Grundlage darstellt und hierzu erfindungsgemäße Ergänzungen und/oder Modifikationen hierzukommen. Diese Modifikationen sind insbesondere additiv zum Funktionsumfang nach dem IO-Link-Standard.The invention relates to a switching unit which comprises at least one master and at least one device, wherein the master and the at least one device are designed and configurable at least according to the IO-Link standard. Here, “trained at least according to the IO-Link standard” should mean that this represents the basis and that additions and/or modifications according to the invention are added. These modifications are in particular additive to the range of functions according to the IO-Link standard.

Der Master weist mindestens einen Port auf, insbesondere zwei oder mehr Ports, worüber mittels eines Verbindungskabels, umfassend mindestens zwei Versorgungsleitungen (L+, L-) zur Spannungsversorgung und mindestens eine C/Q-Verbindungsleitung, der Master mit dem mindestens einen Device verbunden ist. Es sind dabei zwei Betriebszustände für den Anschluss an die C/Q-Verbindungsleitung vorsehbar, die bei der Montage der Schalteinheit beziehungsweise des Masters einmalig hergestellt werden. Die beiden Betriebszustände sind bei mehreren Ausgang (Port) für jeden Ausgang des Masters gesondert erstellbar. Diese Betriebszustände sind entweder

- ein erster Betriebszustand (Single-drop-Modus) im IO-Link-Standard mit einem Anschluss zu einem einzelnen Device pro Anschluss (Port) des Masters, wobei ein Device mittels eines standardkonformen Schaltsignals im SIO-Modus angesprochen und geweckt wird um dann über diese C/Q-Verbindungsleitung zu kommunizieren oder
- ein zweiter Betriebszustand (Multi-drop-Modus) außerhalb des IO-Link-Standards mit einem Anschluss für eine Mehrzahl von Devices, die insbesondere jeweils über ein T-Verbindungselement mit dem gemeinsamen Verbindungskabel verbunden sind, und wobei an dem mindestens einen Port oder an mindestens einem der mindestens zwei Ports der zweite Betriebszustand vorgesehen ist, insbesondere an mehr als einem Port der zweite Betriebszustand vorgesehen ist.

The master has at least one port, in particular two or more ports, via which the master is connected to the at least one device by means of a connecting cable comprising at least two supply lines (L+, L-) for the voltage supply and at least one C/Q connecting line. Two operating states can be provided for the connection to the C/Q connecting line, which are established once when the switching unit or the master is installed. The two operating states can be created separately for each output of the master if there are several outputs (ports). These operating states are either

- a first operating state (single-drop mode) in the IO-Link standard with a connection to a single device per connection (port) of the master, whereby a device is addressed and woken up in SIO mode using a standard-compliant switching signal and then over to communicate this C/Q connection line or
- a second operating state (multi-drop mode) outside the IO-Link standard with a connection for a plurality of devices, which are in particular each connected to the common connecting cable via a T-connecting element, and where at least one port or the second operating state is provided on at least one of the at least two ports, in particular the second operating state is provided on more than one port.

Es versteht sich, dass im Falle des zweiten Betriebszustandes (Multi-drop-Modus), regelmäßig zwei oder mehr Devices mit dem mindestens einen entsprechenden Port des Masters verbunden sind, wobei zusätzlich an einem oder mehreren weiteren Ports im IO-Link-Standard jeweils ein weiteres Device angeschlossen sein kann.It is understood that in the case of the second operating state (multi-drop mode), two or more devices are regularly connected to the at least one corresponding port of the master, with one in addition to one or more other ports in the IO-Link standard another device can be connected.

Bei einer Ausführungsform ist eine Gruppe von Ports eines Masters im ersten Betriebszustand eingerichtet und eine zweite Gruppe von Ports desselben Masters ist im zweiten Betriebszustand eingerichtet, wobei eine Gruppe idealerweise zwei oder mehr Ports umfasst.In one embodiment, a group of ports of a master is set up in the first operating state and a second group of ports of the same master is set up in the second operating state, with a group ideally comprising two or more ports.

Zur spezifischen Ansprache eines einzelnen Devices ist eine Adressierung vorgesehen, wobei ein Device mittels jeweils mindestens einer Deviceadresse ansprechbar ist. Auf den oben genannte SIO-Modus (Standard-IO-Modus) wird hierbei verzichtet.Addressing is provided to specifically address an individual device, whereby a device can be addressed using at least one device address. The above-mentioned SIO mode (standard IO mode) is omitted here.

Der Betriebszustand des Ports im Master muss dauerhaft auf single- oder multi-drop eingestellt sein (Konfiguration).The operating status of the port in the master must be permanently set to single or multi-drop (configuration).

Der Betriebszustand im Device muss auch dauerhaft eingestellt sein, damit das Device im multi-drop-Modus auf keinen Fall den SIO-Modus aktiviert und eine gespeicherte Deviceadresse aufweist. Allerdings kann vorgesehen werden, dass ein Device bei unterschiedlichen Betriebsmodi in Master eigenständig umschaltet, wenn es das über Baudrate, Parity, Invertierung etc. den jeweiligen Betriebszustand erkannt hat.The operating state in the device must also be set permanently so that the device does not activate the SIO mode in multi-drop mode and has a saved device address. However, it can be provided that a device switches independently in different operating modes in master if it has recognized the respective operating state via baud rate, parity, inversion, etc.

Damit wird mindestens ein Ausgang (Port) eines „IO-Link“-Masters zu einem Feldbus-Ausgang, der über ein Zeitmultiplexverfahren eine Mehrzahl von Devices steuern kann.This means that at least one output (port) of an “IO-Link” master becomes a fieldbus output that can control a plurality of devices using a time division multiplex process.

Anders ausgedrückt liegt im zweiten Betriebsmodus ein proprietärer Busmodus vor, so dass mehrere Devices mit geeigneten T-Verbindern an einem gemeinsamen Verbindungskabel in Linientopologie angeschlossen werden können.In other words, in the second operating mode there is a proprietary bus mode, so that several devices with suitable T-connectors can be connected to a common connecting cable in a line topology.

Im IO-Link-konformen Modus befindet sich ein Device optional im SIO-Modus (Standard-IO-Modus). In diesem Modus signalisiert das Device einen Schaltzustand ,1', z.B. wenn eine Schwelle überschritten ist, mit dem Einschalten seines Treibers (gelb markiert), es liegen 24V an der C/Q-Verbindungsleitung an.In IO-Link compliant mode, a device is optionally in SIO mode (standard IO mode). In this mode, the device signals a switching state '1', e.g. when a threshold is exceeded, by switching on its driver (marked yellow); there are 24V on the C/Q connecting line.

Im Schaltzustand ,0' ist der Treiber abgeschaltet, so dass sich über eine Stromsenke im Master ein Potential von 0V an der C/Q-Verbindungsleitung einstellt.In the switching state '0', the driver is switched off, so that a potential of 0V is set on the C/Q connecting line via a current sink in the master.

Zur erfindungsgemäßen Unterscheidung der beiden Betriebszustände muss vorgesehen werden, dass im betroffenen Port für den multi-drop-Modus gewährleistet ist, dass dieser Treiber im Ruhezustand abgeschaltet bzw. inaktiv verbleibt (Schaltzustand ,0'), da mehrere Devices unterschiedliche Signale signalisieren können und der Master zum Aufwecken gegen alle diese Treiber treiben müsste.In order to differentiate between the two operating states according to the invention, it must be ensured in the affected port for the multi-drop mode that this driver is switched off or remains inactive in the idle state (switching state '0'), since several devices can signal different signals and the Master to wake up would have to drive against all these drivers.

Bei dem standardkonformen IO-Link-Protokoll werden zur Kommunikation mit mehreren auf 24V-Pegel aufmodulierten UART-Frames gearbeitet. Diese weisen eine 8E1 Einstellung auf. Diese Einstellung weist ein Startbit, acht Nutzdatenbits, ein gerades Paritätsbit und ein Stoppbit auf. Weiterhin werden drei Baudraten von 230,4 kbps, 38,4 kbps und 4,800 kbps genutzt.The standard-compliant IO-Link protocol uses several UART frames modulated to a 24V level for communication. These have an 8E1 setting. This setting has a start bit, eight payload bits, an even parity bit and a stop bit. Three baud rates of 230.4 kbps, 38.4 kbps and 4,800 kbps are also used.

Zu dem eindeutigen Unterscheiden_der beiden Benutzermodi kann daher bei einer weiter verbesserten Ausführungsform vorgesehen sein, dass für den zweiten Betriebszustand der Master und/oder das mindestens eine Device ausgebildet sind, damit mindestens einer und/oder eine beliebige Kombination der folgenden Funktionen und/oder Schritte vorgesehen werden kann:

a. Eine Baudrate die vom IO-Link-Standard abweicht, insbesondere eine höhere Baudrate als die im IO-Link-Standard spezifizierte Baudrate, wie beispielsweise 460800bps;
b. ein ungerades Paritätsbit in mindestens einem UART-Frame, insbesondere in allen UART-Frames;
c. 8+n Nutzdatenbits, wobei n>=1, insbesondere ein Protokoll, bei dem mindestens ein UART-Frame mit der Einstellung 8+nE1, also mindestens ein Startbit, acht plus n Nutzdatenbits und mindestens ein Stoppbit für mehrere Baudraten aufweist und/oder
d. eine Invertierung des Signales am C/Q-Pin/-Anschluss.

In order to clearly distinguish between the two user modes, it can therefore be provided in a further improved embodiment that the master and/or the at least one device are designed for the second operating state, so that at least one and/or any combination of the following functions and/or steps are provided can be:

a. A baud rate that deviates from the IO-Link standard, in particular a higher baud rate than the baud rate specified in the IO-Link standard, such as 460800bps;
b. an odd parity bit in at least one UART frame, especially in all UART frames;
c. 8+n user data bits, where n>=1, in particular a protocol in which at least one UART frame with the setting 8+nE1, i.e. at least one start bit, has eight plus n user data bits and at least one stop bit for several baud rates and/or
d. an inversion of the signal at the C/Q pin/connection.

Bei einer weiteren zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass für den zweiten Betriebszustand der Master und/oder das mindestens eine Device mit einem vom IO-Link-Standard abweichenden Anschluss ausgebildet ist, insbesondere bei einem M12-Anschluss über den Pin 2 statt den Pin 4 (C/Q-Anschluss/-Pin).In a further additional or alternative embodiment, it can be provided that for the second operating state the master and/or the at least one device is designed with a connection that deviates from the IO-Link standard, in particular with an M12 connection via pin 2 instead Pin 4 (C/Q connector/pin).

Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Zeitmultiplexverfahren werden mehrere Signale oder Verbindungen zeitlich versetzt übertragen. Alle Datenkänale (zu jedem Device) können in einer festen Frequenz und/oder einem festen Raster in einer bestimmten Zeit abgearbeitet und für jeden Datenkanal ist ein fester Time-Slot (Zeitfenster) vorgesehen, wobei die Zeitfenster synchronisiert und gleich lang oder asynchron und bedarfsabhängig ausgebildet sind. Somit ist insbesondere eine höhere Baudrate von großem Vorteil, weil damit das zeitintensive Zeitmultiplexverfahren beschleunigt und damit teilweise kompensiert wird. Vorteilhafterweise sollte die Baudrate größer als 230400bps sein.In the time division multiplex method used according to the invention, several signals or connections are transmitted at different times. All data channels (for each device) can be processed at a fixed frequency and/or a fixed grid in a certain time and a fixed time slot (time window) is provided for each data channel, with the time windows being synchronized and of the same length or asynchronous and depending on demand are. A higher baud rate is therefore particularly advantageous because it accelerates the time-consuming time division multiplexing process and thus partially compensates for it. The baud rate should advantageously be greater than 230400bps.

Es ist somit weiter vorteilhaft, dass eine die Devices nach Verfügbarkeitsaspekten kategorisiert werden und für sehr zeitkritische Datenkanäle (Devices), der erste Betriebsmodus vorgesehen wird und für weniger zeitkritische Datenkanäle (Devices) der zweite Betriebsmodus vorgesehen wird. In der Regel zeitunkritisch sind als Temperatursensoren ausgebildete Devices, weil ein Event oder eine Änderung vergleichsweise langsam erfolgt.It is therefore further advantageous that the devices are categorized according to availability aspects and the first operating mode is provided for very time-critical data channels (devices) and the second operating mode is provided for less time-critical data channels (devices). Devices designed as temperature sensors are generally not time-critical because an event or change occurs comparatively slowly.

Bei einer weiter verbesserten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Master und/oder das Device für die Adressierung mittels mindestens einer Deviceadresse ausgebildet sind, indem eine Zuordnung und Speicherung einer Deviceadresse im Device vorliegt, und wobei der Master ausgebildet ist, das Hinzufügen eines die Deviceadresse umfassendes Adressbyte oder eines die Deviceadresse darstellendes Adressbyte zu einer Nachricht, insbesondere einer angepassten M-sequence, vorzunehmen. Hierbei kann mindestens einer der folgenden Schritte und/oder eine beliebige Kombination hiervon vorgenommen werden, indemIn a further improved embodiment, it can be provided that the master and/or the device are designed for addressing using at least one device address, in that a device address is assigned and stored in the device, and the master is designed to add a device address comprehensive address byte or an address byte representing the device address to a message, in particular an adapted M-sequence. At least one of the following steps and/or any combination thereof can be carried out by:

- eine spezifizierte Prüfsumme gebildet wird, wobei das Adressbyte mindestens ein Teil dieser spezifizierten Prüfsumme ist, insbesondere des CKT-, und/oder CKS-Wertes,- a specified checksum is formed, the address byte being at least part of this specified checksum, in particular the CKT and/or CKS value,
- eine neue Prüfsumme hinzugefügt wird, welche nur über das Adressbyte oder über eine Kombination aus dem Adressbyte (ADR) und der Nachricht besteht oder gebildet ist und/oder- a new checksum is added, which consists or is formed only via the address byte or via a combination of the address byte (ADR) and the message and/or
- mindestens eine gültige (und ungültige) Deviceadresse definiert und in einem Datenspeicher im Master und/oder Device gespeichert wird, und wobei insbesondere eine definierte gültige Deviceadresse einen Hammingabstand von mindestens zwei, vorteilhafterweise von vier, zu allen weiteren gültigen Deviceadressen aufweist.- at least one valid (and invalid) device address is defined and stored in a data memory in the master and / or device, and in particular a defined valid device address has a Hamming distance of at least two, advantageously four, to all other valid device addresses.

Die Schalteinheit und die zugehörigen Masters und Devices sind als Multi-drop-Kommunikationsbus ausgestaltet, das nach dem Zeitmultiplex-Verfahren arbeitet. Das Data-Link-Layer kann modifiziert sein, um insbesondere ein Adressbyte (ADR) in der M-Sequence übermitteln zu können. Dieses erfindungsgemäße Protokoll ist ein proprietäres Protokoll.The switching unit and the associated masters and devices are designed as a multi-drop communication bus that works according to the time division multiplex method. The data link layer can be modified in order to be able to transmit, in particular, an address byte (ADR) in the M-sequence. This protocol according to the invention is a proprietary protocol.

Bei einer weiter verbesserten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass an beiden Anschlüssen der C/Q-Verbindungsleitung mindestens ein Abschlusswiderstand vorgesehen ist. Diese Ausführungsform kann in einer Variante mindestens einen Abschlusswiderstand aufweisen, der in einem außerhalb des Masters und/oder des Devices befindlichen separaten Steckerelement angeordnet ist, insbesondere in einem ansonsten zum IO-Link standardkonformen Steckerelement.In a further improved embodiment, it can be provided that at least one terminating resistor is provided on both connections of the C/Q connecting line. In one variant, this embodiment can have at least one terminating resistor, which is located outside the Mas ters and/or the device is arranged in a separate plug element, in particular in a plug element that otherwise conforms to the IO-Link standard.

Zur einfachen Anpassung bei Umbauarbeiten an der Schalteinheit ist es wünschenswert, wenn keine manuellen Umstellungen erforderlich sind. Somit kann bei einer weiteren, verbesserten Ausführungsform vorgesehen sein, dass an mindestens einem Anschluss der C/Q-Verbindungsleitung eine Impedanz-Schalteinheit vorgesehen ist, wobei die Impedanz-Schalteinheit

- im ersten Betriebsmodus das Schaltsignal im SIO-Modus nicht beeinträchtig und
- im ersten und im zweiten Betriebsmodus die Reflektionen der Kommunikationssignale verringert.

For easy adjustment when converting the switching unit, it is desirable if no manual changes are required. Thus, in a further, improved embodiment, it can be provided that an impedance switching unit is provided on at least one connection of the C/Q connecting line, wherein the impedance switching unit

- In the first operating mode, the switching signal in SIO mode is not affected and
- Reduces the reflections of the communication signals in the first and second operating modes.

Bei einer weiter verbesserten Ausführungsform (von oben) kann vorgesehen sein, dass die Impedanz-Schalteinheit einen Serienwiderstand mit einer schaltbaren Überbrückung aufweist. Hierbei wird im ersten Betriebsmodus bei der Schaltung im SIO-Mode der Serienwiderstand überbrückt und im IO-Link-Modus des ersten Betriebsmodus und im zweiten Betriebsmodus der Serienwiderstand nicht überbrückt.In a further improved embodiment (from above), it can be provided that the impedance switching unit has a series resistor with a switchable bridging. The series resistance is bridged in the first operating mode when switching in SIO mode and the series resistance is not bridged in the IO-Link mode of the first operating mode and in the second operating mode.

Diese Ausführungsform kann dahingehend verbessert werden, wenn zwei parallel geschaltete Endstufen vorgesehen sind, welche alternativ betrieben werden können, wobei die erste Endstufe für den ersten Betriebsmodus im SIO-Modus aktivierbar ist und die zweite Endstufe im ersten Betriebsmodus für den IO-Link-Modus (nicht SIO-Modus) oder im zweiten Betriebsmodus aktivierbar ist, und wobei der Anschluss der C/Q-Verbindungsleitung der zweiten Endstufe zur Impedanz-Anpassung einen Serienwiderstand aufweist.This embodiment can be improved if two output stages connected in parallel are provided, which can be operated alternatively, the first output stage being able to be activated for the first operating mode in SIO mode and the second output stage being able to be activated in the first operating mode for the IO-Link mode ( not SIO mode) or can be activated in the second operating mode, and the connection of the C/Q connecting line of the second output stage for impedance adjustment has a series resistance.

Bei einer weiter verbesserten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Impedanz-Schalteinheit einen Kondensator aufweist, der mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist. Der Kondensator dient insbesondere der Dämpfung von Resonanzen/-schwingungen.In a further improved embodiment it can be provided that the impedance switching unit has a capacitor which is connected to the circuit zero point. The capacitor is used in particular to dampen resonances/oscillations.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein mindestens nach dem IO-Link Standard ausgebildeten und/oder konfigurierbaren Master, der mindestens einen Port aufweist, worüber mittels eines Verbindungskabels, umfassend mindestens zwei Versorgungsleitungen (L+, L-) zur Spannungsversorgung und mindestens eine C/Q-Verbindungsleitung, mindestens zwei Device verbunden werden können, wobei der Master und der mindestens eine Port ausgebildet ist, um im zweiten Betriebszustand betrieben zu werden, wie vorstehend beschrieben wurde.The invention further comprises a master designed and/or configurable at least according to the IO-Link standard, which has at least one port, via which means of a connecting cable comprising at least two supply lines (L+, L-) for power supply and at least one C/Q connecting line , at least two devices can be connected, with the master and the at least one port being designed to be operated in the second operating state, as described above.

Alle zur oder in Verbindung mit der Schalteinheit genannten Aspekte und Vorteile eines Masters, insbesondere dessen Komponenten und mögliche Funktionsumfänge, sollen in analoger Weise auch für den Master alleinig gelten.All aspects and advantages of a master mentioned about or in connection with the switching unit, in particular its components and possible functional scopes, should also apply in an analogous manner to the master alone.

Von der Erfindung ist weiterhin eine Anlage zum Herstellen und/oder Behandeln von Werkstücken und/oder Medien umfasst, die mindestens eine Behandlungsvorrichtung, eine zentrale Steuerung und eine Mehrzahl von Devices (Feldgeräten) und mindestens einen Master aufweist. Die Anlage ist insbesondere teilautomatisiert und wird mittels der zentralen Steuerung (SPS) und mindestens einem Feld- oder Datenbus überwacht und gesteuert. Hierbei werden mindestens zwei Devices von einem Master gesteuert, wobei regelmäßig eine Vielzahl von Gruppen von Devices jeweils von einem Master gesteuert werden. Vorliegend sind mindestens ein Master und mindestens zwei Devices Teil einer Schalteinheit, die nach einem der vorstehend genannten Ausführungsformen und Varianten ausgebildet sind.The invention also includes a system for producing and/or treating workpieces and/or media, which has at least one treatment device, a central control and a plurality of devices (field devices) and at least one master. The system is in particular partially automated and is monitored and controlled using the central control (PLC) and at least one field or data bus. At least two devices are controlled by a master, with a large number of groups of devices each being controlled by a master. In the present case, at least one master and at least two devices are part of a switching unit, which are designed according to one of the above-mentioned embodiments and variants.

Weiterhin ist von der Erfindung auch ein Verfahren zur Steuerung einer Anlage zum Herstellen und/oder zum Behandeln von Werkstücken und/oder Medien umfasst, wobei die Anlage nach wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist.Furthermore, the invention also includes a method for controlling a system for producing and/or treating workpieces and/or media, the system being designed as described above.

Eine vorteilhafte Verfahrensvariante besteht darin, dass mindestens ein Device im ersten Betriebsmodus betrieben wird und parallel mindestens zwei andere Devices im zweiten Betriebsmodus betrieben werden. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn Devices nach Kategorien in einem der beiden Betriebsmodi definiert werden, in Abhängigkeit wie zeitkritisch die jeweiligen Prozess- und Betriebsdaten für die Anlage sind, wobei insbesondere zeitunkritische Devices im zweiten Betriebsmodus betrieben werden.An advantageous method variant is that at least one device is operated in the first operating mode and at least two other devices are operated in parallel in the second operating mode. It is particularly advantageous if devices are defined according to categories in one of the two operating modes, depending on how time-critical the respective process and operating data are for the system, with in particular non-time-critical devices being operated in the second operating mode.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

1 eine schematische Darstellung der Schalteinheit mit drei Mastergruppen,
2 den Vergleich der M-sequence Type_0 in dem Abschnitt I. im Vergleich zu einer erfindungsgemäßen M-sequence Type_0x im Abschnitt II und
3 zeigt eine Zustandsmaschine.

The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. Show it

1 a schematic representation of the switching unit with three master groups,
2 the comparison of the M-sequence Type_0 in section I. compared to an M-sequence Type_0x according to the invention in section II and
3 shows a state machine.

1 zeigt schematisch eine Schalteinheit 1, die über ein Ethernet 50 mit zentralen Steuereinheit 100 verbunden ist. Mit dem Ethernet 50 sind drei der Master 2.1, 2.2, 2.3 verbunden. Zu jedem Master 2.1, 2.2, 2.3 gehört abhängig von der Anzahl der jeweiligen Anschlüsse (Ports) eine Mastergruppe 10.1, 10.2, 10.3 aus einer Anzahl von Devices 3.1 ... 3.n, wobei die maximale Anzahl der Anschlüsse nicht belegt sein muss. In der Mastergruppe 10.1 sind insgesamt sechs Devices 3.1 ... 3.6 umfasst, die von dem erfindungsgemäßen ersten Master 2.1 gesteuert werden. Die beiden Mastergruppen 10.2 und 10.3 der benachbarten Masters 2.2, 2.3 umfassen jeweils vier Devices 3. 1 shows schematically a switching unit 1, which is connected to the central control unit 100 via an Ethernet 50. Three of the masters 2.1, 2.2, 2.3 are connected to Ethernet 50. Depending on the number of respective connections (ports), each master 2.1, 2.2, 2.3 has a master group 10.1, 10.2, 10.3 made up of a number of devices 3.1 ... 3.n, whereby the maximum number of connections does not have to be occupied. The master group 10.1 includes a total of six devices 3.1... 3.6, which are controlled by the first master 2.1 according to the invention. The two master groups 10.2 and 10.3 of the neighboring masters 2.2, 2.3 each include four devices 3.

Die beiden Masters 2.2 und 2.3 sind echte IO-Link-Master und jedes angeschlossenen Device 3 wird gemäß dem IO-Link gesteuert.The two masters 2.2 and 2.3 are real IO-Link masters and every connected Device 3 is controlled according to the IO-Link.

Die Mastergruppe 10.1 des ersten Masters 2.1 ist in zwei Masteruntergruppen 11.1, 11.2 aufgeteilt. Die erste Masteruntergruppe 11.1 mit den Devices 3.1 ... 3.4 ist erfindungsgemäß als Bussystem ausgebildet und die vier Devices 3.1 ... 3.4 sind über ein einziges, gemeinsames Verbindungskabel 12 miteinander verbunden, von dem über T-Stücke die drei mittleren Kabelabzweigungen zu den Devices 3.2 ... 3.4 führen.The master group 10.1 of the first master 2.1 is divided into two master subgroups 11.1, 11.2. The first master subgroup 11.1 with the devices 3.1 ... 3.4 is designed according to the invention as a bus system and the four devices 3.1 ... 3.4 are connected to one another via a single, common connecting cable 12, from which the three middle cable branches to the devices via T-pieces 3.2 ... 3.4 lead.

Die zweite Masteruntergruppe 11.2 ist als echte IO-Link-Verbindungen ausgebildet und die beiden zugehörigen Devices 3.4, 3.5 werden im IO-Link-Standard gesteuert.The second master subgroup 11.2 is designed as real IO-Link connections and the two associated devices 3.4, 3.5 are controlled in the IO-Link standard.

Eine Teilzahl der Ausgänge (Ports) des ersten Masters 2.1 sind somit als echte IO-Link-Ports ausgebildet und der Master 2.1 organisiert diese und die angeschlossenen Devices 3.5, 3.6 standardgemäß im ersten Betriebsmodus (Single-drop-Modus). Weiterhin ist mindestens ein Ausgang (Port) ein erfindungsgemäßer Ausgang (Port) beziehungsweise umfasst der Master 2.1 entsprechende Komponenten. Über diesen Ausgang kommuniziert der Master 2.1 im zweiten Betriebsmodus (Multi-drop-modus) mit den vier angeschlossenen Devices 3.1 ... 3.4.A portion of the outputs (ports) of the first master 2.1 are therefore designed as real IO-Link ports and the master 2.1 organizes these and the connected devices 3.5, 3.6 in the first operating mode (single-drop mode) as standard. Furthermore, at least one output (port) is an output (port) according to the invention or the master 2.1 includes corresponding components. The master 2.1 communicates via this output in the second operating mode (multi-drop mode) with the four connected devices 3.1 ... 3.4.

In den Abschnitten I. und II. sind in der 2 die standardgemäße M-sequence TYPE_0 (Abschnitt I) der erfindungsgemäß erweiterten M-sequence TYPE_0new gegenübergestellt.In Sections I. and II. are in the 2 the standard M-sequence TYPE_0 (Section I) is compared with the M-sequence TYPE_0new, which is expanded according to the invention.

Standardgemäß erfolgt die im Abschnitt I. dargestellte Schrittfolge 1) Master read message MC-Eintrag und Kontrollwert (CKT) 2) Device reply message Bedarfsdaten (OD) und Kontrollwert (CKS) 3) Master write message MC-Eintrag, Kontrollwertes (CKT und Bedarfsdaten (OD) 4) Device reply message Kontrollwert (CKS) The standard sequence of steps is as shown in Section I 1) Master read message MC entry and control value (CKT) 2) Device reply message Demand data (OD) and control value (CKS) 3) Master write message MC entry, control value (CKT and demand data (OD) 4) Device reply message Control value (CKS)

Dieser Standardgemäße Ablauf wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in den Schritten 1) und 3) um Adressbyte erweitert, so dass erfindungsgemäß die Schrittfolg lautet: 1) Master read message Adressbyte (ADR), MC-Eintrag und Kontrollwert (CKT) 2) Device reply message Bedarfsdaten (OD) und Kontrollwert (CKS) 3) Master write message Adressbyte (ADR), MC-Eintrag, Kontrollwertes (CKT) und Bedarfsdaten (OD) 4) Device reply message Kontrollwert (CKS) In the exemplary embodiment shown, this standard process is expanded by address bytes in steps 1) and 3), so that according to the invention the sequence of steps is: 1) Master read message Address byte (ADR), MC entry and control value (CKT) 2) Device reply message Demand data (OD) and control value (CKS) 3) Master write message Address byte (ADR), MC entry, control value (CKT) and demand data (OD) 4) Device reply message Control value (CKS)

Für die weiteren M-sequence TYPEs, wie TYPE_1_x, TYPE_2_x und gegebenenfalls weitere TYPEs, erfolgt eine analoge Ergänzung mit mindestens einem Adressbyte (ADR) in den jeweiligen Schritten zur eindeutigen Ansprache der jeweiligen Devices 3 ... 3.n.For the other M-sequence TYPEs, such as TYPE_1_x, TYPE_2_x and possibly other TYPEs, an analogue addition is made with at least one address byte (ADR) in the respective steps to clearly address the respective devices 3 ... 3.n.

Gemäß der Zustandsmaschine des Masters 2, beginnt eine Master-Nachricht mit der Deviceadresse (ADR), gefolgt vom MC-Eintrag (M-sequence Control), in der Regel als Oktett (8-Bit). Dieser folgt der Kontrollwert (CKT), ebenfalls in der Regel als Octet (8-Bit). Bedarfsweise können sich Prozessdaten (Process Data; PD) und/oder Bedarfsdaten (On-request Data, OD) anschließen, insbesondere als Oktett (8-Bit). Bei alternativen Ausführungen sind unterschiedliche Reihenfolgen möglich. Vorliegend werden, wenn nichts anderes ausgeführt wird, die Begriffe „Adressbytes“ und „Deviceadresse“ synonym verwendet. Das Adressbyte stellt also insbesondere die vollständige Deviceadresse dar.According to the master 2 state machine, a master message begins with the device address (ADR), followed by the MC entry (M-sequence control), usually as an octet (8-bit). This is followed by the control value (CKT), also usually as an octet (8-bit). If necessary, process data (Process Data; PD) and/or demand data (On-request Data, OD) can be added, in particular as an octet (8-bit). At alternative versions, different orders are possible. In the present case, unless otherwise stated, the terms “address bytes” and “device address” are used synonymously. The address byte represents in particular the complete device address.

Diese Zustandsmaschine des Masters 2 gibt es im Multidrop-Mode separat für jedes potenziell am jeweiligen Port befindliche Device 3.This state machine of master 2 is available in multidrop mode separately for each device 3 potentially located at the respective port.

Die 3 zeigt eine so genannte Zustandsmaschine 20 (State Machine) eines Devices 3, um getaktet oder bedarfsweise einen Status zu speichern, Statusänderungen auf Anfragen und/oder eine Ausgabe zu veranlassen.The 3 shows a so-called state machine 20 (state machine) of a device 3 in order to save a status in a clocked manner or as required, to cause status changes in response to requests and/or an output.

Hierbei wurde abweichend von dem IO-Link Standard nach dem Warte- oder Leerlaufschritt (Idle_1) 22 und in dem Transferschritt (PL_Transfer_T2) 24 zum Empfangsschritt 26 (GetMessage_2) eine Statusabfrage 28 als Weiche (Junction) eingefügt.In contrast to the IO-Link standard, a status query 28 was inserted as a junction after the waiting or idle step (Idle_1) 22 and in the transfer step (PL_Transfer_T2) 24 to the receiving step 26 (GetMessage_2).

Wird im Device 3 im Leerlaufschritt 22 der Bezug von Daten veranlasst und im Transferschritt 24 in der Statusabfrage 28 ein Multidrop-Mode erkannt, folgt ein GetAddress-Schritt 30 zur Kontrolle und Abgleich der Deviceadresse (ADR), bevor der standardgemäße Datenempfang 26 (GetMessage_2) erfolgt.If the acquisition of data is initiated in device 3 in idle step 22 and a multidrop mode is detected in status query 28 in transfer step 24, a GetAddress step 30 follows to check and compare the device address (ADR), before the standard data reception 26 (GetMessage_2) he follows.

Wird kein Multidrop-Mode an der Weiche bei der Statusabfrage 28 erkannt, wird unmittelbar der Empfangsschritt 26 durchgeführt.If no multidrop mode is detected on the switch during the status query 28, the reception step 26 is carried out immediately.

Der Master 2 sammelt die Daten, insbesondere die der mit den Deviceadressen (ADR) adressierten Devices, im Zeitmultiplexverfahren am Anschluss (Port) ein, stellt die Daten aber im Prozessdatenabbild zum Ethernet 50 und/oder der Steuereinheit 100 parallel als virtuelle Ports dar. Somit erscheint der Master 2 gegenüber dem Ethernet 50 und/oder der Steuereinheit 100, als ob er pro Device 3 am Verbindungskabel 12 (Bus- oder Multidrop-Kabel) einen Port hätte. Die Deviceadresse (ADR) wird vorteilhafterweise alleinig vom Master 2 generiert und zugeordnet.The master 2 collects the data, in particular that of the devices addressed with the device addresses (ADR), using time division multiplexing at the connection (port), but represents the data in parallel in the process data image to the Ethernet 50 and/or the control unit 100 as virtual ports. Thus The master 2 appears to the Ethernet 50 and/or the control unit 100 as if it had one port per device 3 on the connecting cable 12 (bus or multidrop cable). The device address (ADR) is advantageously generated and assigned solely by master 2.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: SchalteinheitSwitching unit
22: Master, auch 2.1 ... 2.nMaster, also 2.1 ... 2.n
33: Device, auch 3.1 ... 3.n Device, also 3.1 ... 3.n
1010: Mastergruppe, auch 10.1 ... 10.3Master group, also 10.1 ... 10.3
1111: Masteruntergruppe, auch 11.1, 11.2Master subgroup, also 11.1, 11.2
1212: Verbindungskabel connection cable
2020: ZustandsmaschineState machine
2222: Leerlaufschrittidle step
2424: TransferstrittTransfer dispute
2626: Datenempfang Data reception
3030: GetAddress-Schritt GetAddress step
5050: Ethernet Ethernet
100100: Steuereinheit, übergeordnet (SPS)Control unit, higher-level (PLC)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2211464 A1 [0007]EP 2211464 A1 [0007]
DE 102012009494 A1 [0007]DE 102012009494 A1 [0007]
DE 102014106752 A1 [0007]DE 102014106752 A1 [0007]
WO 2018/220435 A1 [0009]WO 2018/220435 A1 [0009]

Claims

Schalteinheit (1) umfassend einen Master (2) und mindestens ein Device (3), wobei der Master (2) und das mindestens eine Device (3) mindestens nach dem IO-Link Standard ausgebildet und konfigurierbar sind, wobei der Master (3) mindestens einen Port aufweist, insbesondere zwei oder mehr Ports, worüber mittels Verbindungskabel (12) mit mindestens zwei Versorgungsleitungen (12.1, 12.2) und mindestens einer C/Q-Verbindungsleitung (12.3) dieser mit dem mindestens einen Device (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Betriebszustände für den Anschluss an die C/Q-Verbindungsleitung (12.3) der mindestens zwei Ports vorsehbar sind, entweder - ein erster Betriebszustand (Single-drop-Modus) im IO-Link-Standard zu einem einzelnen Device (3) pro Anschluss (Port) des Masters (3), wobei ein Device (2) mittels eines Schaltsignals im SIO-Modus angesprochen und geweckt wird oder - ein zweiter Betriebszustand (Multi-drop-Modus) außerhalb des IO-Link-Standards für eine Mehrzahl von Devices (3), wobei eine Adressierung vorgesehen ist, wobei ein Device mittels jeweils mindestens einer Deviceadresse ansprechbar ist, und wobei an dem mindestens einen Port, insbesondere an einem der mindestens zwei oder mehr Ports, der zweite Betriebszustand vorgesehen ist, insbesondere an mehr als einem Port der zweite Betriebszustand vorgesehen ist.Switching unit (1) comprising a master (2) and at least one device (3), the master (2) and the at least one device (3) being designed and configurable at least according to the IO-Link standard, the master (3) has at least one port, in particular two or more ports, via which it is connected to the at least one device (3) by means of a connecting cable (12) with at least two supply lines (12.1, 12.2) and at least one C/Q connecting line (12.3), thereby characterized in that two operating states can be provided for the connection to the C/Q connecting line (12.3) of at least two ports, either - a first operating state (single-drop mode) in the IO-Link standard to a single device (3) per connection (port) of the master (3), whereby a device (2) is addressed and woken up by means of a switching signal in SIO mode or - a second operating state (multi-drop mode) outside the IO-Link standard for a plurality of devices (3), wherein addressing is provided, wherein a device can be addressed by means of at least one device address, and wherein the second operating state is provided on the at least one port, in particular on one of the at least two or more ports, in particular on more The second operating state is provided as a port.

Schalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Betriebszustand der Master (2) und/oder mindestens ein Device (3) ausgebildet sind, damit mindestens einer der folgenden Schritte vorgesehen werden kann: a. eine Baudrate die vom IO-Link-Standard abweicht, insbesondere eine höhere Baudrate als die im IO-Link-Standard spezifizierte Baudrate; b. ein ungerades Paritätsbit in mindestens einem UART-Frame, insbesondere in allen UART-Frames; c. 8+n Nutzdatenbits, wobei n>=1, insbesondere ein Protokoll, bei dem mindestens ein UART-Frame mit der Einstellung 8+nE1, also mindestens ein Startbit, acht plus n Nutzdatenbits und mindestens ein Stoppbit und für mehrere Baudraten aufweist und/oder d. eine Invertierung des Signales am C/Q-Pin oder C/Q-Anschluss.switching unit Claim 1 , characterized in that the master (2) and/or at least one device (3) are designed for the second operating state so that at least one of the following steps can be provided: a. a baud rate that deviates from the IO-Link standard, in particular a higher baud rate than the baud rate specified in the IO-Link standard; b. an odd parity bit in at least one UART frame, especially in all UART frames; c. 8+n user data bits, where n>=1, in particular a protocol in which at least one UART frame with the setting 8+nE1, i.e. at least one start bit, has eight plus n user data bits and at least one stop bit and for several baud rates and/or d. an inversion of the signal at the C/Q pin or C/Q connection.

Schalteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Betriebszustand der Master (2) und/oder mindestens ein Device (3) mit einem vom IO-Link-Standard abweichenden Anschluss ausgestattet ist, insbesondere bei einem M12-Anschluss über den Pin 2 statt über den Pin 4.switching unit Claim 1 or 2 , characterized in that for the second operating state the master (2) and/or at least one device (3) is equipped with a connection that deviates from the IO-Link standard, in particular in the case of an M12 connection via pin 2 instead of via the pin 4.

Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Master (2) und/oder das Device (3) für die Adressierung mittels mindestens einer Deviceadresse ausgebildet sind, indem eine Zuordnung und Speicherung einer Deviceadresse im Device (3) vorliegt, und wobei der Master (2) ausgebildet ist, das Hinzufügen eines die Deviceadresse umfassenden oder dieses darstellenden Adressbytes zu einer Nachricht, insbesondere einer angepassten M-Sequence, vorzunehmen, und wobei - eine spezifizierte Prüfsumme gebildet werden kann, wobei das Adressbyte mindestens ein Teil dieser spezifizierten Prüfsumme ist, insbesondere des CKT-Wertes, - eine neue Prüfsumme hinzugefügt werden kann, welche nur über das Adressbyte oder über eine Kombination aus dem Adressbyte und der Nachricht besteht oder gebildet werden kann und/oder - mindestens eine gültige (und ungültige) Deviceadresse definiert und in einem Datenspeicher im Master und/oder Device gespeichert werden kann, und wobei eine definierte gültige Deviceadresse einen Hammingabstand von mindestens zwei, insbesondere von vier, aufweist.Switching unit according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the master (2) and / or the device (3) are designed for addressing using at least one device address, in that there is an assignment and storage of a device address in the device (3), and wherein the master (2) is designed is to add an address byte comprising or representing the device address to a message, in particular an adapted M-sequence, and whereby - a specified checksum can be formed, the address byte being at least a part of this specified checksum, in particular the CKT- Value, - a new checksum can be added, which consists or can be formed only via the address byte or via a combination of the address byte and the message and/or - at least one valid (and invalid) device address is defined and stored in a data memory in the master and / or device can be stored, and wherein a defined valid device address has a Hamming distance of at least two, in particular four.

Schalteinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Anschlüssen der C/Q-Verbindungsleitung (12.3) mindestens ein Abschlusswiderstand (20) vorgesehen ist.Switching unit according to one of the preceding claims, characterized in that at least one terminating resistor (20) is provided on both connections of the C/Q connecting line (12.3).

Schalteinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschlusswiderstand (20) in einem außerhalb des Masters (2) und/oder des Devices (3) befindlichen separaten Steckerelement (14, 15) angeordnet ist.Switching unit according to one of the preceding claims, characterized in that at least one terminating resistor (20) is arranged in a separate plug element (14, 15) located outside the master (2) and/or the device (3).

Schalteinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Anschluss der C/Q-Verbindungsleitung (12.3) eine Impedanz-Schalteinheit (21) vorgesehen ist, wobei die Impedanz-Schalteinheit (21) - im ersten Betriebsmodus das Schaltsignal im SIO-Modus nicht beeinträchtig und - im ersten und im zweiten Betriebsmodus die Reflektionen der Kommunikationssignale verringert.Switching unit according to one of the preceding claims, characterized in that an impedance switching unit (21) is provided on at least one connection of the C/Q connecting line (12.3), the impedance switching unit (21) - in the first operating mode, the switching signal in the SIO -Mode is not affected and - the reflections of the communication signals are reduced in the first and second operating modes.

Schalteinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz-Schalteinheit (21) einen Serienwiderstand (22) mit einer schaltbaren Überbrückung aufweist, und wobei - im ersten Betriebsmodus bei der Schaltung im SIO-Mode der Serienwiderstand (22) überbrückt und - im IO-Link-Modus des ersten Betriebsmodus und im zweiten Betriebsmodus der Serienwiderstand (22) nicht überbrückt ist.switching unit Claim 7 , characterized in that the impedance switching unit (21) has a series resistor (22) with a switchable bridging, and wherein - in the first operating mode when switching in SIO mode, the series resistor (22) is bridged and - in IO-Link mode in the first operating mode and in the second operating mode the series resistance (22) is not bridged.

Schalteinheit nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallel geschaltete Endstufen (25, 26) vorgesehen sind, welche alternativ betrieben werden können, wobei - die erste Endstufe (25) für den ersten Betriebsmodus im SIO-Modus aktivierbar ist und - die zweite Endstufe (26) im ersten Betriebsmodus für den IO-Link-Modus (nicht SIO-Modus) oder im zweiten Betriebsmodus aktivierbar ist, und wobei der Anschluss der C/Q-Verbindungsleitung (12.3) der zweiten Endstufe (26) zur Impedanz-Anpassung einen Serienwiderstand (27) aufweist.switching unit Claim 7 or 8th , characterized in that two parallel-connected output stages (25, 26) are provided, which can be operated alternatively, whereby - the first output stage (25) can be activated for the first operating mode in SIO mode and - the second output stage (26) in first operating mode for the IO-Link mode (not SIO mode) or in the second operating mode can be activated, and wherein the connection of the C/Q connecting line (12.3) of the second output stage (26) has a series resistor (27) for impedance adjustment. having.

Schalteinheit nach einem Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz-Schalteinheit (21) einen Kondensator aufweist, der mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist.Switching unit after one Claims 7 until 9 , characterized in that the impedance switching unit (21) has a capacitor which is connected to the circuit zero point.

Anlage zum Herstellen und/oder Behandeln von Werkstücken und/oder Medien, umfassend mindestens eine Behandlungsvorrichtung, eine zentrale Steuerung und eine Mehrzahl von Devices (3) (Feldgeräten), wobei mindestens zwei Devices (3.1 ... 3.n) von einem Master (3) gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Master (2) und mindestens zwei Devices (3.1 ... 3.n) Teil einer Schalteinheit (1) sind, die nach einem der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist.System for producing and/or treating workpieces and/or media, comprising at least one treatment device, a central control and a plurality of devices (3) (field devices), with at least two devices (3.1 ... 3.n) controlled by a master (3) are controlled, characterized in that at least one master (2) and at least two devices (3.1 ... 3.n) are part of a switching unit (1) which is designed according to one of the preceding claims.

Verfahren zur Steuerung einer Anlage nach zum Herstellen und/oder Behandeln von Werkstücken und/oder Medien, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage nach Anspruch 11 ausgebildet ist.Method for controlling a system for producing and/or treating workpieces and/or media, characterized in that the system according to Claim 11 is trained.