DE4100629C1 - Control and data transmission installation - has switching modules, each with changeover switch bridging shift register - Google Patents

Abstract

The control and data transmitter has a number of switching modules (11) for data detecting and evaluating stations. The switching modules are located in an annular transmission line (12), each with a shift register (13) between the input (18) and the output (19) of a module for receiving data. All shift registers are switched-on in sequence, forming a common register chain. There is a central station (10) looped into the transmission line for controlling the installation. Each module has a switch which can bridge its shift register and connect a recognition unit to the transmision line. These units respond in parallel to a control signal in the line, actuating the switch and removing the bridging. USE/ADVANTAGE - For data processing systems, without extra parallel lines for control and general information signals transmission.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Datenübertragungsanlage mit einer Anzahl von Anschaltmodulen für Datenerfassungs- und Auswertestationen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a control and data transmission system a number of interface modules for data acquisition and Evaluation stations according to the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten Anlage dieser Art, Möhlenbein, Hermann: Offener Echtzeit-Sensor/Aktiv- Bus für Standard-SPS-Systeme, in: Sonderdruck aus: Hard and Soft, 1989 Nr. 7/8, Seite 29//33, insbesondere Seite 30, die auch als Interbus-System bekannt ist, liegen alle Stationen oder Busteilnehmer zusammen mit der Zentralstation, dem "Busmaster", in einer Ringleitung, dem Bus. Neben der Steuerung des Busverkehrs sorgt der Busmaster auch für die Ankopplung an ein übergeordnetes Steuerungs- oder Rechnersystem. Die Datenübertragung vom Busmaster zu den Busteilnehmern oder auch umgekehrt erfolgt mit Hilfe von Schieberegistern in jeder Station. Die Schieberegister aller Stationen sind über den Bus in Reihe geschaltet und bilden eine gemeinsame Registerkette. Zur Übertragung von Daten an die Busteilnehmer schiebt der Busmaster seriell und unter Takteinfluß die Daten in die Ringleitung und damit die in Reihe geschalteten Schieberegister. Nach einer Anzahl von Schiebetakten, die der Anzahl von in Reihe geschalteten Schieberegisterstufen entspricht, sind die Daten richtig bei den einzelnen Teilnehmern positioniert. Über ein Steuersignal wird dann das Ende eines solchen Buszyklus den Teilnehmern mitgeteilt, die dann die Daten aus ihren Schieberegistern entnehmen können. Auf die gleiche Weise erfolgt die Übertragung von den Teilnehmern zum Busmaster. Hierbei gibt das Steuersignal an, daß die Teilnehmer jeweils wieder neue, für den Busmaster bestimmte Daten in ihre Register laden können.In a known system of this type, Möhlenbein, Hermann: Open real-time sensor / active Bus for standard PLC systems, in: Special print from: Hard and Soft, 1989 No. 7/8, page 29 // 33, especially page 30, which is also called an Interbus system is known, all stations or bus participants are together with the central station, the "bus master", in a ring line, the bus. In addition to controlling bus traffic, the bus master also takes care of Coupling to a higher-level control or computer system. The Data transmission from the bus master to the bus participants or conversely, shift registers are used in each station. The shift registers of all stations are in series via the bus switched and form a common register chain. For transmission The bus master pushes data to the bus participants serially and under the influence of the clock, the data in the loop and thus in Series switched shift registers. After a number of Shift clocks, the number of series connected Corresponds to shift register levels, the data is correct for the individual participants. Then a control signal the end of such a bus cycle is communicated to the participants who then take the data from their shift registers. On the In the same way, the transmission from the participants to Bus master. Here, the control signal indicates that the participants new data intended for the bus master in each case Can load registers.

Dieses Übertragungsprinzip ermöglicht die Übertragung aller Daten in der Anlage innerhalb eines gemeinsamen Übertragungsrahmens. Es ergibt sich dabei ein wesentlich verbessertes Verhältnis zwischen Nutz- und Rahmendaten als bei den ebenfalls bekannten Datenübertragungsanlagen, bei denen alle Teilnehmer parallel an eine ringförmige Übertragungsleitung angeschlossen sind und jeweils einzeln mittels einer Adresse im Nachrichtenkopf unter Verwendung herkömmlicher Protokolle aufgerufen werden. Bei einer solchen Anlage nach der DE-OS 33 28 834 ist jedem Teilnehmer ein Schalter zugeordnet, der im Normalfall die Ringleitung durchschaltet und den zugeordneten Teilnehmer sendeseitig von der Ringleitung abtrennt. Nur jeweils ein Teilnehmer erhält die Berechtigung, Daten an einen anderen Teilnehmer adressiert auszusenden. Bei diesem einen Teilnehmer wird mittels seines zugeordneten Schalters die Ringleitung aufgetrennt und der Teilnehmer auch sendeseitig mit der Ringleitung verbunden. Insbesondere im unteren Bereich der Automatisierungshierarchie, beispielsweise im Bereich der Sensorik/Aktorik fallen bei den einzelnen Stationen bzw. für die einzelnen Stationen nur sehr geringe Nutzdatenmengen an, so daß das Verhältnis zwischen den Protokolldaten und Nutzdaten bei Anlagen der vorstehend beschriebenen Art mit adressierter Ansprache außerordentlich schlecht werden kann.This transfer principle enables the transfer of all data in the system within a common transmission framework. It this results in a significantly improved ratio between Usage and framework data than with the also known Data transmission systems in which all participants are connected in parallel to one  annular transmission line are connected and each individually using an address in the message header conventional protocols can be called. With such a system according to DE-OS 33 28 834, each participant is a switch assigned, which normally connects the loop and the the assigned subscriber disconnects from the ring line on the transmission side. Only one participant receives authorization to send data to one to send other participants addressed. With this one Participant is the by means of his assigned switch Ring line disconnected and the subscriber on the transmission side with the Ring line connected. Especially in the lower area of the Automation hierarchy, for example in the area of Sensors / actuators fall at the individual stations or for the individual stations only very small amounts of user data, so that Relationship between the log data and user data for systems of the type described above with addressed address can become extremely bad.

Ein Problem bei den bekannten Anlagen der eingangs beschriebenen Art mit einem Schieberegisterring ist die Notwendigkeit, daß zusätzlich zu den Daten über die Ringleitung zeitgleich Steuer- und Rahmeninformationen, z. B. die Information für das Zyklusende, an alle Teilnehmerstationen übertragen werden muß. Dazu sind dann zusätzlich zu der Ringleitung, die häufig in Form einer einfachen symmetrischen Zweidrahtleitung ausgeführt ist, parallele Leitungen erforderlich. Dadurch steigt der Aufwand bei der Installation und Wartung und außerdem die Störanfälligkeit. Es handelt sich nämlich meist um Leitungen, die in industrieller Umgebung, beispielsweise in einer Fertigungsstraße, zwischen den einzelnen Stationen verlaufen und daher einer erhöhten Beschädigungsgefahr ausgesetzt sind.A problem with the known systems of the type described above with a shift register ring is the need for that in addition to the data on the loop at the same time control and Framework information, e.g. B. the information for the end of the cycle all subscriber stations must be transmitted. Then do this in addition to the loop, which is often in the form of a simple symmetrical two-wire line is executed, parallel lines required. This increases the effort involved in installation and Maintenance and also the susceptibility to faults. It is namely mostly around cables that are in an industrial environment, for example in a production line between the individual stations and are therefore exposed to an increased risk of damage.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Steuer- und Datenübertragungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne zusätzliche Parallelleitungen für die Übertragung von Steuer- und Rahmeninformationen auskommt. Die Lösung der Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. The invention is accordingly based on the object of a control and To create data transmission system of the type mentioned, the without additional parallel lines for the transmission of tax and framework information needs. The solution to the problem is in Claim 1 specified.  

Es erfolgt also die Datenübertragung von der Zentralstation, dem Busmaster, zu den Anschaltmodulen oder Busteilnehmern in der bekannten Weise seriell über die Ringleitung. Mittels des Umschalters in jedem Anschaltmodul kann jeweils nach Ende einer bestimmten Anzahl von Schiebetakten, die Ringleitung zu einer echten Ringleitung ohne seriell eingeschaltete Schieberegister umgeschaltet werden, so daß dann Steuer- und Rahmeninformationen parallel und zeitgleich den Erkennungsschaltungen aller Anschaltmodule zugeführt werden können. Anschließend und gleichzeitig kann dann auch die Überbrückung der Schieberegister aufgehoben werden, so daß in der bekannten Weise eine weitere Datenübertragung zu oder von den Anschaltmodulen durchgeführt werden kann.So there is data transmission from the central station, the Bus master, to the interface modules or bus participants in the known way serially over the ring line. By means of the The switch in each interface module can be switched off after each certain number of sliding cycles, the ring line to a real Loop switched without shift registers switched in series be so that then control and frame information in parallel and fed to the detection circuits of all interface modules at the same time can be. Then and at the same time, the Bridging the shift registers are canceled so that in the known way a further data transmission to or from the Interface modules can be carried out.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. So kann vorgesehen sein, daß in einem oder mehreren Anschaltmodulen wenigstens ein weiteres Schieberegister und ein Schalter zur Auswahl der Schieberegister vorgesehen sind. Die Erkennungsschaltung stellt dann unter Ansprechen auf ein besonderes Steuersignal den Auswahlschalter ein. Auf diese Weise können alternative Registersätze in den Datenring geschaltet werden und beispielsweise in einem speziellen Übertragungszyklus Steuerinformationen zu den Teilnehmerstationen übertragen werden, ohne den normalen Datenzyklus zu belasten. Die Länge der Register sowie auch der zusätzlichen Register kann in den einzelnen Anschaltmodulen unterschiedlich sein.Developments of the invention are the subject of the dependent claims. So can be provided that in one or more interface modules at least one other shift register and a switch to choose from the shift registers are provided. The detection circuit provides then in response to a special control signal Selector switch on. In this way, alternative Register records are switched into the data ring and for example control information to the in a special transmission cycle Subscriber stations are transmitted without the normal data cycle to charge. The length of the registers as well as the additional ones Registers can be different in the individual interface modules.

Zur Datensicherung kann vorgesehen sein, daß am Eingang und Ausgang der Anschaltmodule Prüfschaltungen vorgesehen sind, die aus den Eingangs- bzw. Ausgangsdaten des Anschaltmoduls Eingangs- bzw. Ausgangsprüfdaten errechnen. Unter Ansprechen auf ein Steuersignal der Zentralstation übertragen dann die Anschaltmodule gleichzeitig ihre Ausgangsprüfdaten zum nachfolgenden Anschaltmodul. Dort vergleicht eine Vergleichsschaltung die übertragenen Ausgangsprüfdaten des vorhergehenden Anschaltmoduls mit den selbst errechneten Eingangsprüfdaten und erzeugt nur bei Übereinstimmung ein Signal zur Übernahme der Daten aus dem Schieberegister. Es wird also die gleichzeitige Durchführung einer Datensicherung für alle angeschlossenen Anschaltmodule ermöglicht. Die zeitliche Belastung ist dadurch unabhängig von der Anzahl der Anschaltmodule. Im Vergleich dazu würde bei einer herkömmlichen Übertragung mit Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu jedem einzelnen Anschaltmodul eine vergleichbare Datensicherung wesentlich mehr Zeit benötigen, und zwar ansteigend mit der Anzahl der Module.For data backup it can be provided that at the entrance and exit of the interface modules test circuits are provided, which from the Input or output data of the interface module input or Calculate outgoing inspection data. In response to a control signal the interface modules then transmit the interface modules simultaneously your output test data for the subsequent interface module. There a comparison circuit compares the transmitted Output test data of the previous interface module with the self calculated incoming test data and generated only if they match a signal to take over the data from the shift register. It will So the simultaneous backup of everyone connected interface modules. The temporal  The load is therefore independent of the number of Interface modules. In comparison, a conventional Transmission with point-to-point connections to each one Interface module a comparable data backup much more Need time, increasing with the number of modules.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß die ringförmige Übertragungsleitung an besonderen Anschaltmodulen durch Öffnen und Überbrücken in Segmente unterteilbar ist, derart, daß wahlweise einzelne Anschaltmodule oder Gruppen von Anschaltmodulen abtrennbar sind. Fehlerhafte Teile der Anlage können dadurch abgetrennt werden, und der Rest der Anlage bis zur Fehlerstelle bleibt betriebsfähig. Außerdem läßt sich auf diese Weise die Fehlerstelle lokalisieren, so daß fehlerhafte Teile schnell austauschbar sind. Die Anlage kann dabei so organisiert sein, daß in die ringförmige Übertragungsleitung ein oder mehrere örtliche, zu einer Gruppe von Anschaltmodulen führende lokale Ringleitungen eingeschleift sind. Diese lokalen Ringleitungen können dann an den besonderen Anschaltmodulen in einem Fehlerfall oder auch für Wartungs- und Änderungsarbeiten abgetrennt werden, ohne den Gesamtbetrieb zu stören.An advantageous further development provides that the ring-shaped transmission line on special interface modules can be divided into segments by opening and bridging, such that either individual interface modules or groups of Interface modules are separable. Faulty parts of the system can be separated, and the rest of the plant up to the point of failure remains operational. You can also on this way locate the fault location so that faulty Parts are quickly interchangeable. The system can do so be organized that in the ring-shaped transmission line or several local, to a group of interface modules leading local loop lines are looped in. This local Ring lines can then be connected to the special interface modules an error or for maintenance and change work be separated without disturbing the overall operation.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention is based on a Embodiment in conjunction with the drawings described. Show it:

Fig. 1 schematisch eine Steuer- und Datenübertragungsanlage nach der Erfindung mit einer ringförmigen Übertragungsleitung, einer Zentralstation und mehreren Anschaltmodulen; Figure 1 shows schematically a control and data transmission system according to the invention with an annular transmission line, a central station and several interface modules.

Fig. 2 das Blockschaltbild eines Anschaltmoduls; Fig. 2 is a block diagram of an interface module;

Fig. 3 das Blockschaltbild eines erweiterten Anschaltmoduls; Fig. 3 is a block diagram of an enhanced interface module;

Fig. 4 zwei hintereinander in der Übertragungsleitung liegende Anschaltmodule nit Prüfschaltungen; Fig. 4, two behind the other in the transmission line interface modules nit test circuits;

Fig. 5 das Blockschaltbild der Anschaltmodule nach Fig. 4. Fig. 5 is a block diagram of the interface modules according to Fig. 4.

Die schematisch in Fig. 1 dargestellte Steuer- und Datenübertragungsanlage weist eine nur symbolisch angedeutete Zentralstation 10 und eine Anzahl von Anschaltmodulen 11 auf, die nachfolgend auch "Teilnehmer" genannt werden. Die vier Anschaltmodule 11, die als Teilnehmer 1, 2 . . . N-1, N numeriert sind, liegen zusammen mit der Zentralstation 10 seriell in einer ringförmigen Übertragungsleitung 12. In den einzelnen Anschaltmodulen 11 sind jeweils Schieberegister 13 in die Übertragungsleitung 12 eingeschleift, so daß zusammen mit einem weiteren Schieberegister 14 in der Zentralstation 10 eine serielle Registerkette gebildet wird.The control and data transmission system shown schematically in FIG. 1 has a central station 10 , which is only indicated symbolically, and a number of interface modules 11 , which are also referred to below as “subscribers”. The four interface modules 11 , which are participants 1 , 2 . . . N-1, N are numbered, lie together with the central station 10 serially in an annular transmission line 12 . In the individual interface modules 11 , shift registers 13 are looped into the transmission line 12 , so that a serial register chain is formed in the central station 10 together with another shift register 14 .

Wenn von der Zentralstation 10 aus Daten zu den Anschaltmodulen 11 übertragen werden sollen, so werden unter Steuerung eines Prozessors (nicht gezeigt) die Daten aus dem oberen Teil des Schieberegisters 14 unter Takteinfluß seriell auf die Übertragungsleitung 12 gegeben. Zuerst erfolgt seriell die Übertragung eines Anfangs- oder Prüfwortes, das an oberster Stelle im Register 14 steht. Danach werden die Daten für die Anschaltmodule seriell ausgegeben, und zwar beginnend mit den Daten für den Teilnehmer N und endend mit den Daten für den Teilnehmer 1. Nach Beendigung dieses Übertragungszyklus steht das Anfangs- oder Prüfwort wieder im untersten Abschnitt des Schieberegisters 14 und zeigt damit die richtige Übertragung an. Die Daten für die Anschaltmodule stehen in den Schieberegistern 13. Sie können dann (parallel) in Empfangsdatenspeicher oder -register 15 ausgegeben werden.If data are to be transmitted from the central station 10 to the interface modules 11 , then, under the control of a processor (not shown), the data from the upper part of the shift register 14 are passed serially onto the transmission line 12 under the influence of the clock. First of all there is the serial transmission of an initial or test word which is at the top of register 14 . The data for the interface modules are then output serially, starting with the data for subscriber N and ending with the data for subscriber 1 . After this transmission cycle has ended, the start or test word is again in the lowest section of the shift register 14 and thus indicates the correct transmission. The data for the interface modules are in shift registers 13 . They can then be output (in parallel) in receive data memory or register 15 .

In der umgekehrten Übertragungsrichtung von den Anschaltmodulen 11 zur Zentralstation 10 werden zunächst die zu übertragenden Daten in jedem Anschaltmodul 11 aus einem Sendedatenspeicher oder -register 16 (parallel) in das zugeordnete Schieberegister 13 übertragen. Anschließend erfolgt unter Steuerung der Zentralstation 10 und unter Takteinfluß eine serielle Übertragung aller Daten aus der Schieberegisterkette 13 in das Schieberegister 14. Nach Ende des Übertragungszyklus stehen dann, wie eingetragen, die Daten des Teilnehmers N an oberster und die Daten des Teilnehmers 1 an unterster Stelle im Schieberegister 14 der Zentralstation 10.In the reverse direction of transmission from the connection modules 11 to the central station 10 , the data to be transmitted are first transmitted in each connection module 11 from a transmission data memory or register 16 (in parallel) to the assigned shift register 13 . Then, under the control of the central station 10 and under the influence of the clock, a serial transmission of all data from the shift register chain 13 into the shift register 14 takes place . At the end of the transmission cycle, as entered, the data of subscriber N are at the top and the data of subscriber 1 are at the bottom in shift register 14 of central station 10 .

Die Steuerung der Anschaltmodule 11 über die ringförmige Übertragungsleitung 12, die eine einfache symmetrische Zweidrahtleitung mit verdrillten Adern ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild eines Anschaltmoduls gemäß Fig. 2 beschrieben. Das Anschaltmodul 11 ist mittels seines Eingangs 18 und Ausgangs 19 in die ringförmige Übertragungsleitung 12 eingeschaltet. In der Ausgangsposition, in der die Schalter 20, 21 die ausgezogene Schaltstellung besitzen, ist der Eingang 18 zum Ausgang 19 durchgeschaltet und das Schieberegister 13 abgeschaltet oder überbrückt. Es liegen dann alle Anschaltmodule 11 parallel an der Übertragungsleitung 12, so daß die Zentralstation 10 ein Steuersignal gleichzeitig an alle Module 11 übertragen kann. Dieses Steuersignal wird in einem Decoder 22 erkannt, so daß eine Anzeige an ein nachgeschaltetes Steuerwerk 23 erfolgen kann. Das Steuerwerk veranlaßt daraufhin das Öffnen des Schalters 20 und das Schließen des Schalters 21. Dann sind in allen Anschaltmodulen 11 die Schieberegister 13 seriell in die Übertragungsleitung 12 geschaltet und bilden zusammen mit den Schieberegister 14 der Zentralstation 10 einen Schieberegisterring. Es kann dann in der bereits erläuterten Weise eine Datenübertragung von der Zentralstation zu den Anschaltmodulen 11 oder umgekehrt erfolgen. Dabei zählt in jedem Anschaltmodul 11 ein Zähler 24 die Schiebetakte, so daß bei Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von Schiebetakten eine weitere Anzeige an das Steuerwerk 23 gegeben werden kann. Das Steuerwerk veranlaßt daraufhin die Öffnung des Schalters 21 und das Schließen des Schalters 20, so daß alle Anschaltmodule 11 wieder parallel an der Übertragungsleitung 12 liegen. Die Daten in den Schieberegistern 13 werden in diesem Zustand nicht verändert. Die Zentralstation 10 sendet nachfolgend erneut ein Steuersignal gleichzeitig an alle Module 11, das wiederum das Öffnen des Schalters 20 und das Schließen des Schalters 21 bewirkt. Die Datenübertragung wird wiederum bis zum Erreichen der vorgegebenen Anzahl von Schiebetakten fortgesetzt. Diese Vorgänge werden in der beschriebenen Weise so lange fortgesetzt, bis die Gesamtanzahl der ausgegebenen Schiebetakte den Stufen aller im Ring befindlichen Schieberegister entspricht. Ist diese Zahl erreicht, so sendet die Zentralstation 10 ein spezielles Steuersignal aus, das allen Teilnehmern gleichzeitig das Ende des Übertragungszyklus mitteilt. Die Daten in den Schieberegistern 13 werden dann nicht weiter verändert und können im jeweiligen Anschaltmodul 11 an nachgeschaltete Baugruppen (nicht dargestellt) weitergegeben werden, die in Fig. 1 in Form des Speichers 15 symolisiert sind.The control of the interface modules 11 via the ring-shaped transmission line 12 , which is a simple symmetrical two-wire line with twisted wires, is described below with reference to the block diagram of an interface module according to FIG. 2. The interface module 11 is switched into the annular transmission line 12 by means of its input 18 and output 19 . In the starting position, in which the switches 20 , 21 have the extended switching position, the input 18 is switched through to the output 19 and the shift register 13 is switched off or bridged. All interface modules 11 are then located in parallel on the transmission line 12 , so that the central station 10 can transmit a control signal to all modules 11 at the same time. This control signal is recognized in a decoder 22 so that it can be displayed to a downstream control unit 23 . The control unit then causes the switch 20 to open and the switch 21 to close. The shift registers 13 are then connected in series in the transmission line 12 in all the connection modules 11 and, together with the shift registers 14 of the central station 10, form a shift register ring. Data can then be transmitted from the central station to the interface modules 11 or vice versa in the manner already explained. In each connection module 11, a counter 24 counts the shift cycles, so that a further display can be given to the control unit 23 when a predetermined number of shift cycles has been reached. The control unit then causes the switch 21 to open and the switch 20 to close, so that all of the interface modules 11 are again connected in parallel on the transmission line 12 . The data in the shift registers 13 are not changed in this state. The central station 10 subsequently again sends a control signal simultaneously to all the modules 11 , which in turn causes the switch 20 to be opened and the switch 21 to be closed . The data transmission is continued until the predetermined number of shift cycles has been reached. These processes are continued in the manner described until the total number of shift clocks output corresponds to the levels of all shift registers in the ring. If this number is reached, the central station 10 sends out a special control signal which simultaneously notifies all participants of the end of the transmission cycle. The data in the shift registers 13 are then no longer changed and can be passed on in the respective interface module 11 to downstream modules (not shown) which are symbolized in FIG. 1 in the form of the memory 15 .

Auf die beschriebene Weise können daher Steuersignale parallel und gleichzeitig über die Leitung 12 zu allen Anschaltmodulen 11 übertragen werden.In the manner described, control signals can therefore be transmitted in parallel and simultaneously via line 12 to all interface modules 11 .

In Fig. 3 ist eine Erweiterung eines Anschaltmoduls 11 dargestellt. Zusätzlich zu den gleich bezifferten Bauteilen gemäß Fig. 2 sind zwei weitere, in Reihe geschaltete Schieberegister 25, 26 mit einem zugeordneten Schalter 27 vorgesehen. Es besteht dann die Möglichkeit, abhängig von unterschiedlichen Steuersignalen, die im Decoder 22 erkannt werden, durch Schließen des Schalters 21 oder des Schalters 27 bei gleichzeitigem Öffnen des Schalters 20 mittels des Steuerwerks 23 entweder das Schieberegister 13 oder die Schieberegister 25, 26 in die Übertragungsleitung 12 und damit den Schieberegisterring einzuschalten.An extension of an interface module 11 is shown in FIG. 3. In addition to the components with the same numbering as shown in FIG. 2, two further shift registers 25 , 26 connected in series with an associated switch 27 are provided. There is then the possibility, depending on different control signals which are recognized in the decoder 22 , by closing the switch 21 or the switch 27 while simultaneously opening the switch 20 by means of the control unit 23, either the shift register 13 or the shift registers 25 , 26 into the transmission line 12 and thus to switch on the shift register ring.

Wenn, wie dargestellt, die Registerlänge unterschiedlich ist, beispielsweise das Register 13 2 Byte und die Register 25, 26 zusammen 4 Byte lang sind, muß die Anzahl der von der Zentralstation 10 ausgegebenen Schiebetakte entsprechend angepaßt werden. Hierfür sorgt ein Steuerprogramm in der Zentralstation 10. If, as shown, the register length is different, for example the register 13 is 2 bytes and the registers 25 , 26 together are 4 bytes long, the number of shift clocks output by the central station 10 must be adapted accordingly. A control program in the central station 10 takes care of this.

Der Einsatz alternativer Register gemäß Fig. 3 läßt sich auch dazu verwenden, komplexere Daten, beispielsweise Parameterblöcke, im seriellen Datenstrom zu den Anschaltmodulen bzw. zur Zentralstation zu übertragen. Solche Parameterdaten, die zu bestimmten Anschaltmodulen übertragen werden sollen, sind im allgemeinen relativ zeitunkritisch und sollen bei ihrer Übertragung aber nicht das Zeitverhalten der normal übertragenen Daten, die im allgemeinen Prozeßdaten sind, schwerwiegend verändern. Dazu werden die Parameterblöcke über ein besonderes Register, beispielsweise die Register 25, 26, im Anschaltmodul 11 sequentiell übertragen. Beispielsweise wird ein Parameterblock in einzelne Teilblöcke zu jeweils zwei Byte (16 Bit) zerlegt, die dann nacheinander übertragen werden. Eine solche Parameterblockübertragung belastet daher unabhängig von der Länge des Parameterblocks den Übertragungszyklus nur jeweils mit 16 Bit. Die Zerlegung und Rekonstruktion der Parameterblöcke erfolgt unter Programmsteuerung in der Zentralstation 10 bzw. in den Anschaltmodulen 11. Die dazu erforderlichen Bauteile können vom Fachmann in bekannter Weise eingesetzt werden.The use of alternative registers according to FIG. 3 can also be used to transmit more complex data, for example parameter blocks, in the serial data stream to the interface modules or to the central station. Such parameter data, which are to be transmitted to certain interface modules, are generally relatively time-uncritical and, when they are transmitted, should not, however, seriously change the time behavior of the normally transmitted data, which are generally process data. For this purpose, the parameter blocks are transmitted sequentially in the interface module 11 via a special register, for example the registers 25 , 26 . For example, a parameter block is broken down into individual sub-blocks of two bytes (16 bits) each, which are then transmitted one after the other. Such a parameter block transmission therefore only loads the transmission cycle with 16 bits, regardless of the length of the parameter block. The parameter blocks are broken down and reconstructed under program control in the central station 10 or in the interface modules 11 . The components required for this can be used in a known manner by the person skilled in the art.

Fig. 4 zeigt das im Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendete Prinzip der Datensicherung. Es sind nur zwei der in der ringförmigen Übertragungsleitung 12 liegenden Anschaltmodule 11 mit ihren Ein- und Ausgängen 18, 19 dargestellt. Wie Fig. 5 noch genauer zeigt, ist jeweils am Eingang 18 des Anschaltmoduls 11 eine Prüfschaltung 28 mit der Übertragungsleitung 12 verbunden. Am Ausgang der Anschaltmodule 11 kann eine Prüfgeneratorschaltung 29 eingangs- oder ausgangsseitig über gekoppelte Schalter 31 bzw. 32 mit dem Ausgang des jeweiligen Anschaltmoduls und damit dem Ausgang des Schieberegisters 13 verbunden werden. Fig. 4 shows the principle of data backup used in the embodiment of the invention. Only two of the interface modules 11 located in the annular transmission line 12 are shown with their inputs and outputs 18 , 19 . As FIG. 5 shows in more detail, a test circuit 28 is connected to the transmission line 12 at the input 18 of the interface module 11 . At the output of the interface modules 11 , a test generator circuit 29 can be connected on the input or output side via coupled switches 31 or 32 to the output of the respective interface module and thus to the output of the shift register 13 .

Das Datensicherungsverfahren beruht auf dem bekannten Verfahren einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC von Cyclic Redundance Check). Während der Datenübertragung erfolgt jeweils in der Prüfschaltung 28 eine kontinuierliche Division der ankommenden Daten durch ein Generatorpolynom. Am Ausgang der Anschaltmodule ist ein Prüfgenerator eingangsseitig über den Schalter 31 und den geschlossenen Schalter 21 bei geöffnetem Schalter 20 mit dem Ausgang des Schieberegisters 13 verbunden. Der Prüfgenerator 29 führt für die das Anschaltmodul 11 verlassenden Daten ebenfalls eine Division durch das Generatorpolynom durch. Jeweils am Ende eines Übertragungszyklus wird ein besonderes Steuersignal von der Zentralstation ausgesendet, das im Decoder 22 erkannt wird und über das Steuerwerk 23 eine Prüflogikschaltung 30 aktiviert. Gleichzeitig öffnet das Steuerwerk 23 den Schalter 31 und schließt den Schalter 32. Außerdem wird der Schalter 21 geöffnet. Da der Schalter 20 geöffnet bleibt, ist jetzt der Schieberegisterring geöffnet. Die Prüfgeneratoren 29 aller Anschaltmodule sind dann ausgangsseitig an den jeweiligen Ausgang 19 angeschaltet und übertragen den bei der Division durch das Generatorpolynom gebildeten Divisionsrest zur Prüfschaltung 28 des jeweils nachfolgenden Anschaltmoduls 11. Dort erfolgt in der Prüfschaltung 28 ein Vergleich des übertragenen Divisionsrestes mit dem selbst ermittelten Divisionsrest. Nur bei positivem Ergebnis wird in der Prüflogikschaltung 30 ein Signal erzeugt, das zur Übernahme der Daten aus dem Schieberegister 13 bzw. den alternativen Schieberegistern führt.The data backup procedure is based on the well-known procedure of a cyclic redundancy check (CRC by Cyclic Redundance Check). During the data transmission, the incoming data is continuously divided by a generator polynomial in the test circuit 28 . At the output of the interface modules, a test generator is connected on the input side via the switch 31 and the closed switch 21 to the output of the shift register 13 when the switch 20 is open. The test generator 29 also performs a division by the generator polynomial for the data leaving the interface module 11 . At the end of each transmission cycle, a special control signal is transmitted from the central station, which is recognized in the decoder 22 and activates a test logic circuit 30 via the control unit 23 . At the same time, the control unit 23 opens the switch 31 and closes the switch 32 . In addition, the switch 21 is opened. Since the switch 20 remains open, the shift register ring is now open. The test generators 29 of all interface modules are then connected on the output side to the respective output 19 and transmit the remainder of the division formed by the generator polynomial to the test circuit 28 of the subsequent interface module 11 . There the test circuit 28 compares the transferred divisional remainder with the self-determined divisional remainder. Only if the result is positive is a signal generated in the test logic circuit 30 , which leads to the transfer of the data from the shift register 13 or the alternative shift registers.

Es ist zu beachten, daß das beschriebene Datensicherungsverfahren gleichzeitig bei allen an die Übertragungsleitung 12 angeschlossenen Anschaltmodulen erfolgt, so daß die zeitliche Belastung klein bleibt und unabhängig von der Anzahl der Anschaltmodule ist.It should be noted that the data backup method described is carried out simultaneously for all interface modules connected to the transmission line 12 , so that the time load remains small and is independent of the number of interface modules.

Claims (5)

1. Steuer- und Datenübertragungsanlage mit einer Anzahl von Anschaltmodulen (11) für Datenerfassungs- und Auswertestationen, wobei die Anschaltmodule (11) in einer ringförmigen Übertragungsleitung (12) liegen und je ein Schieberegister (13) enthalten, das zwischen den Eingang (18) und den Ausgang (19) des Moduls (11) geschaltet ist und Daten aufnimmt, derart, daß die Schieberegister aller Anschaltmodule über die Übertragungsleitung in Reihe geschaltet sind und eine gemeinsame Registerkette bilden, und mit einer in die Übertragungsleitung (12) eingeschleiften Zentralstation (10) für die Steuerung der Anlage, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Anschaltmodul (11) einen Umschalter (20, 21) aufweist, der das Schieberegister (13) überbrückt und eine Erkennungsschaltung (22) an die Übertragungsleitung (12) anschaltet, und
daß die Erkennungsschaltungen (22) aller Anschaltmodule (11) parallel auf ein Steuersignal auf der Übertragungsleitung (12) ansprechen und den Umschalter (20, 21) betätigen, wodurch die Überbrückung der Schieberegister (13) aufgehoben wird. 1. Control and data transmission system with a number of interface modules ( 11 ) for data acquisition and evaluation stations, the interface modules ( 11 ) lying in a ring-shaped transmission line ( 12 ) and each containing a shift register ( 13 ) which is located between the input ( 18 ) and the output (19) of the module (11) is connected and data receiving, so that the shift registers of all interface modules are connected via the transmission line in series to form a common register chain, and a looped into the transmission line (12) the central station (10 ) for the control of the system, characterized in that
that each connection module ( 11 ) has a changeover switch ( 20 , 21 ) which bridges the shift register ( 13 ) and switches a detection circuit ( 22 ) on the transmission line ( 12 ), and
that the detection circuits ( 22 ) of all interface modules ( 11 ) respond in parallel to a control signal on the transmission line ( 12 ) and actuate the changeover switch ( 20 , 21 ), whereby the bridging of the shift registers ( 13 ) is canceled. 2. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung eine symmetrische Zweidrahtleitung ist.2. Control and data transmission system after Claim 1, characterized in that the transmission line is a symmetrical two-wire line is. 3. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder mehreren Anschaltmodulen (Fig. 3 : 11) wenigstens ein weiteres Schieberegister (25, 26) und ein Schalter (21, 27) zur Auswahl der Schieberegister (13; 25, 26) vorgesehen sind, und daß die Erkennungsschaltung (22) unter Ansprechen auf ein Steuersignal den Auswahlschalter (21, 27) einstellt.3. Control and data transmission system according to claim 1 or 2, characterized in that in one or more connection modules ( Fig. 3: 11) at least one further shift register ( 25 , 26 ) and a switch ( 21 , 27 ) for selecting the shift register ( 13 ; 25 , 26 ) are provided, and that the detection circuit ( 22 ) sets the selection switch ( 21 , 27 ) in response to a control signal. 4. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß am Eingang (18) und am Ausgang (19) der Anschaltmodule Prüfschaltungen (28, 29) vorgesehen sind, die aus den Eingangs- bzw. Ausgangsdaten des Anschaltmoduls (11) Eingangs- bzw. Ausgangsprüfdaten errechnen,
daß unter Ansprechen auf ein Steuersignal der Zentralstation (10) die Anschaltmodule (11) gleichzeitig ihre Ausgangsprüfdaten zum nachfolgenden Anschaltmodul (11) übertragen und
daß eine Vergleichsschaltung (30) in den Anschaltmodulen vorgesehen ist, die die übertragenen Ausgangsprüfdaten des vorhergehenden Anschaltmoduls (11) mit den selbst errechneten Eingangsprüfdaten vergleicht und nur bei Übereinstimmung ein Signal zur Übernahme der Daten aus dem Schieberegister (13; 25, 26) erzeugt.4. Control and data transmission system according to one of claims 1 to 3, characterized in
that test circuits ( 28 , 29 ) are provided at the input ( 18 ) and at the output ( 19 ) of the interface modules, which calculate input or output test data from the input or output data of the interface module ( 11 ),
that in response to a control signal from the central station ( 10 ), the interface modules ( 11 ) simultaneously transmit their output test data to the subsequent interface module ( 11 ) and
that a comparison circuit ( 30 ) is provided in the interface modules, which compares the transmitted output test data of the previous interface module ( 11 ) with the self-calculated input test data and only generates a signal to accept the data from the shift register ( 13 ; 25 , 26 ) if they match. 5. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Übertragungsleitung (12) an besonderen Anschaltmodulen durch Öffnen und Überbrücken in Segmente unterteilbar ist, derart, daß wahlweise einzelne Anschaltmodule (11) oder Gruppen von Anschaltmodulen abtrennbar sind.5. Control and data transmission system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ring-shaped transmission line ( 12 ) on special interface modules can be divided into segments by opening and bridging, in such a way that individual interface modules ( 11 ) or groups of interface modules can be separated are.