總線系統(tǒng)及其運(yùn)行方法和具有總線系統(tǒng)的射流系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及總線系統(tǒng)及其運(yùn)行方法和具有總線系統(tǒng)的射流系統(tǒng)，其中所述總線系統(tǒng)包括多個(gè)用戶。向所述總線系統(tǒng)的用戶傳輸關(guān)于所述總線系統(tǒng)的一組其它用戶相應(yīng)用戶自身的一個(gè)分配屬性的信息。
【專利說(shuō)明】總線系統(tǒng)及其運(yùn)行方法和具有總線系統(tǒng)的射流系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有多個(gè)用戶的總線系統(tǒng)、一種用于運(yùn)行總線系統(tǒng)的方法和一種具有這種總線系統(tǒng)的射流系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]總線系統(tǒng)、特別是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的用戶經(jīng)常借助DIP開關(guān)或旋轉(zhuǎn)開關(guān)進(jìn)行尋址。但是，這種手動(dòng)的地址定義對(duì)操作人員不友好并且經(jīng)常導(dǎo)致較高的規(guī)劃成本。此外，地址的手動(dòng)調(diào)整易于出錯(cuò)，因?yàn)闀?huì)不經(jīng)意間分配兩個(gè)相同的地址。DIP開關(guān)或旋轉(zhuǎn)開關(guān)需要通過(guò)總線系統(tǒng)連接的部件中的空間并且提高了其成本。此外，在國(guó)際分類中確定的部件的IP65的保護(hù)能力經(jīng)常僅通過(guò)例如額外的外殼或覆蓋物來(lái)實(shí)現(xiàn)，這導(dǎo)致較高費(fèi)用和額外成本。此外，許多設(shè)備或者例如在射流系統(tǒng)中使用的那些部件在制造者一側(cè)配備有固定的地址。這必須在分配總線系統(tǒng)的其余部件的地址時(shí)得到考慮或者手動(dòng)轉(zhuǎn)換。
[0003]公知一種用于根據(jù)主從原則工作的總線系統(tǒng)的部件的自動(dòng)尋址的方法。同時(shí)，主單元為總線系統(tǒng)的從單元分配其地址。在根據(jù)CAN總線標(biāo)準(zhǔn)工作并且使用CANopen作為通信協(xié)議的總線系統(tǒng)中，根據(jù)主從原則基于LSS協(xié)議進(jìn)行尋址。根據(jù)另一種但同樣費(fèi)用較高的方法，非循環(huán)性服務(wù)中的外部控制為總線系統(tǒng)的每一個(gè)用戶都分配一個(gè)地址。

【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種改良的總線系統(tǒng)、一種用于運(yùn)行總線系統(tǒng)改良的方法和一種具有這種總線系統(tǒng)的改良的射流系統(tǒng)。
_6] 用于解決問(wèn)題的方案
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種具有多個(gè)用戶的總線系統(tǒng)。向所述總線系統(tǒng)的用戶傳輸與所述總線系統(tǒng)的一組其它用戶的分配屬性相關(guān)的信息。該組的相應(yīng)用戶自身可以傳輸這些信息。
[0008]關(guān)于所述用戶的分配屬性的這些信息可以是這些用戶各自的地址。特別是總線系統(tǒng)的該組用戶可以被設(shè)置為作為與所述總線系統(tǒng)內(nèi)部的這些用戶進(jìn)行通信的完整基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行累積存儲(chǔ)和寄存關(guān)于所述其它用戶的所述分配屬性的已接收信息，同樣特別是所述其它用戶的地址(即總線系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中的用戶的地址，或者網(wǎng)絡(luò)地址)。將這些用戶設(shè)置為本地寄存這些信息。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，如果該組用戶包括總線系統(tǒng)的所有用戶，則在這些用戶的每一個(gè)中都存在完整的、為總線系統(tǒng)內(nèi)部的通信所必需的信息。換言之，每個(gè)用戶都可以使用總線系統(tǒng)的所有其它用戶的完整地址列表。在這樣一種總線系統(tǒng)中，可以舍棄具有主機(jī)功能性的也被稱為主單元的用戶。具有優(yōu)點(diǎn)的是，總線系統(tǒng)的所有用戶都可以具有相同的功能性。該總線系統(tǒng)可以在對(duì)自身分配地址方面進(jìn)行配置。這簡(jiǎn)化了總線系統(tǒng)的擴(kuò)展和小型化，也簡(jiǎn)化了用戶的替換和集成。
[0009]根據(jù)另一種實(shí)施方式，所述用戶也不需要外部觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)用于鼓勵(lì)向其它用戶傳達(dá)關(guān)于其分配屬性的信息，例如傳達(dá)給其它用戶的其地址。特別是不需要能發(fā)送這種觸發(fā)信號(hào)的主單元。總線系統(tǒng)的一個(gè)用戶例如可以被設(shè)置成在其檢測(cè)到供電電壓之后發(fā)送關(guān)于分配屬性的信息。
[0010]根據(jù)另一種實(shí)施方式，該總線系統(tǒng)可以是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。其特別可以是基于CAN的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)或與CAN兼容的總線系統(tǒng)。可以使用CANopen或與CANopen兼容的通信協(xié)議作為通信協(xié)議。
[0011]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在CANopen網(wǎng)絡(luò)中總是具有NMT主機(jī)(NMT=Network Management,即網(wǎng)絡(luò)管理)，而其余用戶是NMT從機(jī)。該NMT主機(jī)對(duì)從用戶具有完全控制并且例如可以改變其運(yùn)行狀態(tài)。例如，所述NMT主機(jī)可以將從用戶設(shè)置為在CANopen標(biāo)準(zhǔn)下定義的狀態(tài)“初始化”，“預(yù)操作”，“操作”和“停機(jī)”之一，或者改變從用戶的狀態(tài)。在狀態(tài)“預(yù)操作”中，從用戶可以根據(jù)CANopen標(biāo)準(zhǔn)僅通過(guò)SDO消息(SDO=Service Data Object,即服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象)進(jìn)行通信。在狀態(tài)“停機(jī)”中，用戶僅通過(guò)NMT消息和心跳(Heartbeat)消息進(jìn)行通信。其既不能發(fā)送PDO消息(PDO=Process Data Objects,即過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象)也不能發(fā)送緊急消息。在CANopen網(wǎng)絡(luò)中用于進(jìn)行地址分配的標(biāo)準(zhǔn)原則在于使用在使用LSS協(xié)議的情況下為該網(wǎng)絡(luò)的這些用戶分配相應(yīng)的地址的LSS主機(jī)。
[0012]但是，根據(jù)一種實(shí)施方式，總線系統(tǒng)的所有用戶都配備有等價(jià)的網(wǎng)絡(luò)功能性。換言之，因此所有用戶都具有例如NMT主機(jī)的功能性，例如將其自身或其它用戶設(shè)置為另一運(yùn)行狀態(tài)。此外，總線系統(tǒng)的用戶還可以例如不受關(guān)于由其發(fā)送的消息的類型的限制。為了發(fā)送相應(yīng)的消息，所述用戶例如可以自主改變其狀態(tài)。如同總線系統(tǒng)的用戶根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)功能性可以被視為主單元一樣，也可以以類似的方式將所有用戶視為從單元。在這種相互關(guān)系中主單元和從單元的區(qū)別并不重要因此也不進(jìn)行區(qū)別，因?yàn)榭偩€系統(tǒng)的用戶可以配備有等價(jià)的網(wǎng)絡(luò)功能性。
[0013]此外，總線系統(tǒng)的用戶可以被設(shè)置為累積存儲(chǔ)與一個(gè)用戶的分配屬性和該用戶的身份或標(biāo)識(shí)之間的連接相關(guān)聯(lián)的信息。該用戶的這種身份或標(biāo)識(shí)可以是其硬件地址，但是也可以例如是分配的測(cè)量位置指定。這些信息可以本地存儲(chǔ)在可以進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置的所述用戶中。
[0014]該組用戶可以包括總線系統(tǒng)的所有用戶，從而可以具有優(yōu)點(diǎn)地在該總線系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)分配全部地址。
[0015]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，所述用戶此外還可以設(shè)置成生成隨機(jī)臨時(shí)自有地址以使得該地址不同于所述其它用戶的每一個(gè)累計(jì)存儲(chǔ)的地址。因此可以避免重復(fù)分配這些地址。
[0016]所述總線系統(tǒng)的這些用戶可以設(shè)置為在地址電報(bào)中向所述總線系統(tǒng)的其余用戶傳輸其地址。地址電報(bào)可以是對(duì)應(yīng)于CAN標(biāo)準(zhǔn)或?qū)?yīng)于CANopen通信協(xié)議的電報(bào)。特別是，該地址電報(bào)可以是對(duì)應(yīng)于CAN標(biāo)準(zhǔn)而相應(yīng)設(shè)置的數(shù)據(jù)幀。
[0017]該地址電報(bào)除了關(guān)于發(fā)送方用戶的分配屬性的信息之外還包括關(guān)于該用戶的等級(jí)狀態(tài)的信息。優(yōu)選地，該等級(jí)狀態(tài)確定相應(yīng)用戶在總線系統(tǒng)的用戶的整體等級(jí)內(nèi)的等級(jí)或等級(jí)位置。作為用于確定特定用戶的等級(jí)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，例如可以使用其實(shí)際運(yùn)行狀況或運(yùn)行狀態(tài)、其硬件地址、序列號(hào)，或者也可以使用關(guān)于該用戶的任一其它適當(dāng)信息。
[0018]根據(jù)另一實(shí)施方式，為此設(shè)置地址電報(bào)的至少一個(gè)接收者，以檢查在所述已接收地址電報(bào)中存在的、與其自有的臨時(shí)地址沖突的地址。如果存在沖突，則可以例如借助序列號(hào)的值、制造者編號(hào)或與之相互沖突的用戶的另一資格特征來(lái)消除該沖突。例如，可以使用針對(duì)較高優(yōu)先級(jí)的較低的序列號(hào)或制造者編號(hào)。換言之，因此相對(duì)于具有較高序列號(hào)或制造者編號(hào)的用戶的具有較低或較小序列號(hào)的用戶可以與地址的分配相關(guān)聯(lián)地實(shí)現(xiàn)。消除所述沖突的另一可能性在于比較發(fā)送者(即發(fā)送所述地址電報(bào)的總線系統(tǒng)用戶)的等級(jí)狀態(tài)和接收者(即接收所述地址電報(bào)的總線系統(tǒng)用戶)的等級(jí)狀態(tài)。在這兩種情況下，低級(jí)用戶放棄其地址，相對(duì)高級(jí)的用戶保留其地址。新的臨時(shí)地址的生成和選擇通過(guò)低級(jí)用戶在這兩種消除沖突的情況下以類似的方式和方法得以完成。
[0019]根據(jù)一種實(shí)施方式，如果借助所述用戶的等級(jí)狀態(tài)消除地址的沖突，則地址電報(bào)的接收者可以首先讀出在已接收地址電報(bào)中存在的關(guān)于發(fā)出者的等級(jí)狀態(tài)的狀態(tài)信息。假如所述接收者的等級(jí)狀態(tài)具有所述總線系統(tǒng)的整體等級(jí)中的較低等級(jí)作為在所述地址電報(bào)中提到的發(fā)出者的等級(jí)狀態(tài)，則所述接收者可以放棄其自有臨時(shí)地址。隨后其可以生成新的隨機(jī)臨時(shí)地址，并且在另一地址電報(bào)中將其向所述總線系統(tǒng)的其余用戶傳達(dá)。換言之，因此在等級(jí)比較中等級(jí)較低的用戶放棄其地址。
[0020]在相反的情況下，其中所述接收者的等級(jí)狀態(tài)具有所述總線系統(tǒng)的整體等級(jí)中的較高等級(jí)作為在所述地址電報(bào)中提到的發(fā)出者的等級(jí)狀態(tài)，則該接收者保留其地址。該接收者保留其地址，其方法在于其不作任何改變并且將自有(未改變的)地址在另一地址電報(bào)中向所述總線系統(tǒng)的其余用戶傳達(dá)。
[0021]為了預(yù)防單個(gè)用戶的地址之間發(fā)生沖突，可以設(shè)置這些用戶以使得一旦已臨時(shí)確定的第一等待時(shí)間期滿就將地址電報(bào)向所述總線系統(tǒng)的其余用戶傳達(dá)。該第一等待時(shí)間可以介于40ms和2.8s之間，并且例如借助隨機(jī)生成器得以確定。作為該隨機(jī)生成器的基礎(chǔ)，例如可以采用相關(guān)用戶的處理器編號(hào)或地址或出廠編號(hào)，以及在用戶的輸入端確定的外部信號(hào)或事件、例如噪聲。
[0022]總線系統(tǒng)的用戶發(fā)送至少一個(gè)第一地址電報(bào)并且臨時(shí)確定自有地址之后，這些地址可以在另一步驟中得到驗(yàn)證。
[0023]此外，根據(jù)另一種實(shí)施方式，所述用戶可以被設(shè)置為在其發(fā)送至少一個(gè)第一地址電報(bào)之后執(zhí)行已隨機(jī)確定的第二等待時(shí)間。第二等待時(shí)間可以以與第一等待時(shí)間相同或類似的方式和方法得以確定，并且特別地，第二等待時(shí)間介于40ms和630ms之間。在第二等待時(shí)間期間，該用戶可以檢查從其它用戶收到的關(guān)于與所述自有臨時(shí)地址的沖突的地址電報(bào)。假如其在第二或另一等待時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到消除沖突的地址電報(bào)，則其將臨時(shí)地址確定為固定地址。
[0024]相反地，如果在第二等待時(shí)間期間出現(xiàn)沖突，則該用戶此外還可以被設(shè)置成重新根據(jù)比較例如序列號(hào)或制造者編號(hào)和/或根據(jù)比較自有等級(jí)狀態(tài)和發(fā)出者的等級(jí)狀態(tài)來(lái)消除該沖突?？梢耘c上述沖突消除相同或類似地實(shí)施該沖突消除的各個(gè)步驟。
[0025]總線系統(tǒng)的用戶可以保留其確定的地址；這也可以適用于預(yù)設(shè)地址或者在之前的地址分配框架內(nèi)確定的地址。根據(jù)另一具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式，總線系統(tǒng)的用戶可以設(shè)置成響應(yīng)于另一用戶的包括與其固定地址相沖突的地址的地址電報(bào)而保留其自有固定地址。該用戶可以響應(yīng)于此向總線系統(tǒng)的其余用戶傳輸包括其固定地址的地址電報(bào)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，此外還提供一種射流系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明前述方面的總線系統(tǒng)。特別是，該總線系統(tǒng)的用戶可以是射流部件，例如閥門、傳感器或者測(cè)量設(shè)備。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，此外還提供一種用于運(yùn)行具有多個(gè)用戶的總線系統(tǒng)的方法。向所述總線系統(tǒng)的所述用戶傳輸與所述總線系統(tǒng)的一組其它用戶和該組自身的相應(yīng)用戶的分配屬性相關(guān)的信息。特別是，關(guān)于所述用戶的所述分配屬性的信息可以是所述總線系統(tǒng)內(nèi)部的所述用戶的地址。
[0028]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述總線系統(tǒng)的該組用戶累積存儲(chǔ)以及本地寄存關(guān)于所述其它用戶的所述分配屬性的已接收信息，以作為與所述總線系統(tǒng)內(nèi)部的這些用戶進(jìn)行通信的完整基礎(chǔ)。特別地，所述組可以包括所述總線系統(tǒng)的所有用戶。所述總線系統(tǒng)的用戶關(guān)于其網(wǎng)絡(luò)功能性是等價(jià)的。特別是，所述總線系統(tǒng)可以包括不與主機(jī)功能性相對(duì)應(yīng)地工作的用戶。
[0029]相同或相似的優(yōu)點(diǎn)，像其已經(jīng)在關(guān)于根據(jù)本發(fā)明各方面的總線系統(tǒng)中提到的一樣，也以相同或相似的方式適用于所述射流系統(tǒng)和用于運(yùn)行總線系統(tǒng)的方法，并且因此不再贅述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]參考附圖由優(yōu)選實(shí)施例的下列描述得出本發(fā)明的其它具有優(yōu)點(diǎn)的方面。其中:
[0031]圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括一個(gè)總線系統(tǒng)的射流系統(tǒng)的示意圖，
[0032]圖2至6示出根據(jù)多個(gè)實(shí)施例示出用于運(yùn)行一個(gè)總線系統(tǒng)的方法的流程圖的部分，以及
[0033]圖7示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的地址電報(bào)。
【具體實(shí)施方式】
[0034]圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的射流系統(tǒng)I的圖解并簡(jiǎn)化的示意圖。該系統(tǒng)包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的總線系統(tǒng)2。總線系統(tǒng)2包括以“單元I”至“單元η”表示的多個(gè)用戶4。用戶4的數(shù)量?jī)H由總線系統(tǒng)2的通信協(xié)議進(jìn)行限制?？偩€系統(tǒng)2可以是異步和串行工作的總線系統(tǒng)，特別是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。尤其是，總線系統(tǒng)2可以是相應(yīng)于CAN標(biāo)準(zhǔn)工作的CAN總線系統(tǒng)(CAN=Controller Area Network,即控制器局域網(wǎng))。例如可以使用CANopen作為通信協(xié)議，該協(xié)議響應(yīng)于由CiA(CiA=CAN in Automation)確定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作。
[0035]特別地，與數(shù)據(jù)線6相互連接的用戶4可以是射流系統(tǒng)I的射流部件。像在基于CAN的總線系統(tǒng)中常見的那樣，可以使用雙芯或四芯銅導(dǎo)線作為數(shù)據(jù)線6。射流部件可以是例如閥門、傳感器、測(cè)量設(shè)備、調(diào)節(jié)設(shè)備、致動(dòng)器、調(diào)節(jié)器等。用戶4還可以是用于編程或監(jiān)控射流系統(tǒng)I的顯示裝置、控制單元或者網(wǎng)關(guān)。
[0036]總線系統(tǒng)2的用戶4既可以單向也可以雙向相互通信。其既可以傳輸服務(wù)數(shù)據(jù)也可以傳輸過(guò)程數(shù)據(jù)。這在圖1中以相應(yīng)的箭頭示出。如果其是基于CANopen的總線系統(tǒng)，則傳輸SDO電報(bào)(SDO=Service Data Object,即服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象)中的服務(wù)數(shù)據(jù)和PDO電報(bào)(PDO=Process Data Object，即過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象)中的過(guò)程數(shù)據(jù)。這種通信并不局限于總線系統(tǒng)2上。用戶4還可以以相同的方式和方法與在外部設(shè)置的第一控制器8(控制器I)進(jìn)行通信。特別是，DCF配置數(shù)據(jù)(DCF=Device Configuration File，即裝置配置文件)可以由存儲(chǔ)器11通過(guò)控制計(jì)算機(jī)9和第一控制器8向總線系統(tǒng)2的一個(gè)或多個(gè)用戶4傳輸以對(duì)用戶4進(jìn)行配置。DCF配置數(shù)據(jù)用于向用戶4傳輸設(shè)備設(shè)置值。
[0037]可以對(duì)用戶4授予超出其對(duì)應(yīng)于CAN或CANopen標(biāo)準(zhǔn)的功能性的其它功能性。為此用戶4可以借助于另一控制計(jì)算機(jī)12和另一控制器10 (控制器2)進(jìn)行設(shè)置。但是控制計(jì)算機(jī)12和另一控制器10僅用于用戶4的這種相應(yīng)設(shè)置。通過(guò)超出CAN或CANopen標(biāo)準(zhǔn)的所述其它功能性涉及用戶4自身并且由其自身使用，而無(wú)需從外部干預(yù)總線系統(tǒng)2。
[0038]該其它功能性特別涉及總線系統(tǒng)2的用戶4的自主或自動(dòng)地各自生成明確的地址、特別是總線系統(tǒng)2內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)地址，以及自行分配該地址的能力。
[0039]圖2示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于在總線系統(tǒng)2內(nèi)部進(jìn)行地址分配的方法的流程示意圖的第一部分?？梢栽谠摽偩€系統(tǒng)2內(nèi)部設(shè)置為一些用戶、特別是所有用戶4來(lái)實(shí)施這樣一種方法。
[0040]從初始化狀態(tài)20開始，總線系統(tǒng)2的用戶4首先初始化21a下列描述的用于尋址的方法。隨后用戶4檢查21其是否已經(jīng)具有預(yù)定地址或在之前的尋址中確定的地址。如果符合這種情況，則用戶4直接過(guò)渡到驗(yàn)證狀況或檢查狀態(tài)40 (也可見于圖4)。假如用戶4沒(méi)有固定的地址，則其進(jìn)入等待狀況或等待狀態(tài)22。
[0041]在等待狀態(tài)22中，其首先生成23隨機(jī)第一等待時(shí)間。該等待時(shí)間可以介于200ms和2.8s之間。此外用戶4還包括隨機(jī)生成器。作為用于生成該第一等待時(shí)間的隨機(jī)生成器的基礎(chǔ)，可以使用例如處理器識(shí)別號(hào)、出廠編號(hào)以及例如在用戶4的輸入端處識(shí)別出的噪音的外部信號(hào)或事件。用戶4檢查24第一等待時(shí)間是否已經(jīng)過(guò)去，假如符合這種情況則進(jìn)入啟動(dòng)狀況或啟動(dòng)狀態(tài)30。如果第一等待時(shí)間還沒(méi)有過(guò)去，則將其縮短25。此外用戶4還可以設(shè)置為接收到達(dá)的地址電報(bào)并且檢查26其中包含的地址。在本說(shuō)明書的上下文中，地址電報(bào)也被稱為尋址消息。地址電報(bào)是對(duì)應(yīng)于CAN標(biāo)準(zhǔn)或?qū)?yīng)于CANopen通信協(xié)議的電報(bào)。接收的地址可以在用戶4的內(nèi)部存儲(chǔ)器中寄存27。步驟25至27可以周期性重復(fù)直到第一等待時(shí)間結(jié)束。
[0042]隨后用戶4進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)30。該方法的這一部分在圖3中示出的流程圖部分中示出。用戶4生成31 —段等待時(shí)間并且生成32自有的隨機(jī)和臨時(shí)的地址。該等待時(shí)間可以介于40ms和630ms之間。特別是用戶4可以設(shè)置為生成空閑或未用的地址。就此而言，可以避免與在步驟27 (見圖2)中存儲(chǔ)的總線系統(tǒng)2的其它用戶4的已接收地址的沖突。換言之，用戶4生成不同于其它用戶4的所有已存地址的自有地址。
[0043]隨后用戶4在一個(gè)地址電報(bào)中將其臨時(shí)和隨機(jī)的地址發(fā)送33到總線系統(tǒng)2的其余用戶4。如果在傳輸?shù)刂冯妶?bào)時(shí)出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤或發(fā)送錯(cuò)誤34，則重新發(fā)送33該地址電報(bào)。用戶4檢查35在步驟31中生成的等待時(shí)間是否已經(jīng)過(guò)去。如果符合這種情況，則用戶4直接進(jìn)入驗(yàn)證狀況或檢查狀態(tài)40。如果該等待時(shí)間還沒(méi)有過(guò)去，則將其縮短36，并且用戶4此外還接收并檢查37已接收地址電報(bào)中的地址。
[0044]檢查38已接收地址是否與用戶4的自有臨時(shí)地址相沖突。只要不存在沖突，則該方法執(zhí)行步驟35至38直到所述等待時(shí)間結(jié)束。如果在已接收地址和用戶4的自有臨時(shí)地址之間存在沖突，則可以選擇根據(jù)比較序列號(hào)和制造者編號(hào)或者根據(jù)比較發(fā)送者的等級(jí)狀態(tài)和接收者的等級(jí)狀態(tài)來(lái)消除該沖突。在此，針對(duì)較高優(yōu)先級(jí)可以使用較低的序列號(hào)或者較低及較小的制造者編號(hào)。不言而喻，也可以進(jìn)行相反的定義，從而針對(duì)較高優(yōu)先級(jí)使用較高的序列號(hào)或較大的制造者編號(hào)。換言之，因此可以實(shí)現(xiàn)用戶相對(duì)于具有較高序列號(hào)或制造者編號(hào)的用戶而具有較低制造者編號(hào)或序列號(hào)。具有較低制造者編號(hào)或序列號(hào)的用戶4維持并保留其地址，而具有較高制造者編號(hào)或序列號(hào)的用戶4放棄其地址。這在步驟39中發(fā)生。
[0045]如果所述地址的沖突根據(jù)用戶4的等級(jí)狀態(tài)得以消除39，則用戶4首先讀出在地址電報(bào)中存在的關(guān)于發(fā)出者等級(jí)狀態(tài)的信息。作為確定所述等級(jí)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，例如可以采用用戶4的狀況或運(yùn)行狀態(tài)。此外還可以采用用戶4的識(shí)別號(hào)作為總線系統(tǒng)2的整體等級(jí)內(nèi)的這種狀態(tài)的基礎(chǔ)。所述用戶4還可以配置有特定的等級(jí)狀態(tài)。
[0046]具有較高等級(jí)狀態(tài)的用戶4保留或維持其地址，并且在另一地址電報(bào)中將該地址向總線系統(tǒng)2的其余用戶4發(fā)送33。相反地，如果作為發(fā)送所述地址電報(bào)的用戶4在步驟39中確定其具有較低等級(jí)狀態(tài)，則該用戶4放棄其自有臨時(shí)地址并且重新進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)30。
[0047]如果用戶4成功找到了尚未被占用的地址，則將該地址在驗(yàn)證狀況或檢查狀態(tài)40進(jìn)行驗(yàn)證。該方法的這一部分借助在圖4中示出的流程圖部分進(jìn)行闡述。首先用戶4生成41第二等待時(shí)間。該隨機(jī)第二等待時(shí)間可以介于40ms和630ms之間。第一和第二等待時(shí)間的監(jiān)控可以借助在微處理器中存在的計(jì)時(shí)器或通過(guò)任務(wù)管理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0048]在驗(yàn)證期間，用戶4在另一地址電報(bào)中將其地址發(fā)送42到總線系統(tǒng)2的其余用戶
4。如果在傳輸該地址電報(bào)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤43，則重新發(fā)送42該地址電報(bào)。用戶4檢查44第二等待時(shí)間是否已經(jīng)過(guò)去。如果符合這種情況，則用戶4在步驟45中將其臨時(shí)地址確定為最終和確定的地址。只要第二等待時(shí)間尚未結(jié)束，則將其縮短46，并且用戶4接收并檢查47到達(dá)的地址電報(bào)。如果所述地址電報(bào)中沒(méi)有要求48與用戶4的自有地址相沖突的地址，則實(shí)施步驟44和46至48直到第二等待時(shí)間結(jié)束。相反地，如果出現(xiàn)與所述自有地址的沖突，則消除49這種沖突。如已經(jīng)在與圖3中的步驟39的相互關(guān)系中描述的那樣，這種沖突消除49可以再次借助用戶4的等級(jí)狀態(tài)或者借助序列號(hào)或制造者編號(hào)進(jìn)行。如果用戶4被迫放棄其自有地址，則其重新進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)30。相反地，如果用戶4維持其地址，則其在一個(gè)地址電報(bào)中重新發(fā)送42該地址到總線系統(tǒng)2的其它用戶4。如果用戶4成功確定45其地址，則該用戶進(jìn)入持續(xù)的運(yùn)行狀態(tài)50，該運(yùn)行狀態(tài)也被稱為已尋址狀態(tài)。
[0049]如果用戶4處于已尋址狀態(tài)50中(流程圖的這一部分在圖5中示出)，則用戶4不再改變其已確定的地址。其僅檢查51總線系統(tǒng)2的其它用戶4的到達(dá)的地址電報(bào)中已存在的其它用戶4的臨時(shí)地址。如果這種臨時(shí)地址與其自有固定地址相沖突，則用戶4響應(yīng)于此僅發(fā)送53包括所述自有固定地址的地址電報(bào)。如果不符合這種情況，則用戶4繼續(xù)檢查51到達(dá)的地址電報(bào)。如果在發(fā)送53所述地址電報(bào)時(shí)出現(xiàn)54傳輸錯(cuò)誤，則重新發(fā)送該地址電報(bào)。
[0050]圖6示出描述根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖的一個(gè)部分。由初始化狀態(tài)20出發(fā)，首先初始化21a用于自動(dòng)尋址的方法。隨后用戶4過(guò)渡到等待狀態(tài)22。其生成23 —段特別是可以介于200ms和2.8s之間的隨機(jī)第一等待時(shí)間。隨后用戶4檢查24該第一等待時(shí)間是否已經(jīng)過(guò)去。如果不符合這種情況，則縮短25該等待時(shí)間。用戶4檢查26到達(dá)的地址電報(bào)并存儲(chǔ)27其它用戶4的已接收地址。一直重復(fù)步驟25至27，直到步驟23中生成的第一等待時(shí)間結(jié)束。如果符合這種情況，則用戶4檢查21其是否已經(jīng)具有一個(gè)地址，例如一個(gè)預(yù)設(shè)地址。如果符合這種情況，則用戶4直接過(guò)渡到檢查狀態(tài)40。如果用戶4不具有地址，則其進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)30。
[0051]圖7示出使用CANopen作為通信協(xié)議的總線系統(tǒng)2中的地址電報(bào)60的一個(gè)實(shí)施例。地址電報(bào)60可以包括11比特長(zhǎng)的對(duì)象識(shí)別字段61。該字段未通過(guò)CANopen標(biāo)準(zhǔn)得到確定，并且該字段可以包括描述數(shù)據(jù)對(duì)象的信息。字段62可以表示已發(fā)送消息的種類。例如，可以在該字段62中指明該地址電報(bào)60是在上述自動(dòng)尋址框架內(nèi)發(fā)出的消息。字段63可以指明用戶4處于何種狀況或狀態(tài)下。例如，可以存在表示啟動(dòng)狀態(tài)30的比特值“0x04”、表示檢查狀態(tài)40的比特值“0x05”和表示運(yùn)行或已尋址狀態(tài)50的比特值“0x06”。最后，字段64可以包括用戶4的至多4比特長(zhǎng)的序列號(hào)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有多個(gè)用戶的總線系統(tǒng)，其中，所述總線系統(tǒng)的一組其它用戶向所述總線系統(tǒng)的用戶傳輸與該組自身的相應(yīng)用戶的分配屬性有關(guān)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線系統(tǒng)，其中，與該組用戶的所述分配屬性有關(guān)的信息是所述總線系統(tǒng)內(nèi)部的該用戶的地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的總線系統(tǒng)，其中，至少對(duì)所述總線系統(tǒng)內(nèi)部的該組用戶進(jìn)行設(shè)置，以累積存儲(chǔ)以及本地寄存與所述其它用戶的所述分配屬性有關(guān)的已接收信息作為與所述總線系統(tǒng)內(nèi)部的這些用戶進(jìn)行通信的完整基礎(chǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的總線系統(tǒng)，其中，所述組包括所述總線系統(tǒng)的所有用戶，所述總線系統(tǒng)的用戶的網(wǎng)絡(luò)功能性優(yōu)選是等價(jià)的，并且特別地，所述總線系統(tǒng)包括不具有主機(jī)功能性的用戶。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的總線系統(tǒng)，其中，還對(duì)所述用戶進(jìn)行設(shè)置，以生成隨機(jī)臨時(shí)自有地址，使得該地址不同于所述其它用戶的每一個(gè)累計(jì)存儲(chǔ)的地址。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的總線系統(tǒng)，其中，對(duì)所述用戶進(jìn)行設(shè)置，以各自在地址電報(bào)中向所述總線系統(tǒng)的其余用戶傳輸該用戶的地址。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的總線系統(tǒng)，其中，所述地址電報(bào)還包括與所述總線系統(tǒng)的整體等級(jí)內(nèi)的發(fā)送方用戶的等級(jí)狀態(tài)有關(guān)的信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的總線系統(tǒng)，其中，還對(duì)所述地址電報(bào)的接收者進(jìn)行設(shè)置，以檢查在已接收地址電報(bào)中存在的與其自有的臨時(shí)地址沖突的地址，并且在存在沖突的情況下讀出在所述已接收地址電報(bào)中存在的發(fā)出者的狀態(tài)信息，并且 a)假如自有的等級(jí)狀態(tài)具有所述總線系統(tǒng)的整體等級(jí)中的較低等級(jí)作為在所述地址電報(bào)中提到的發(fā)出者的等級(jí)`狀態(tài)，則放棄所述自有的臨時(shí)地址，生成新的隨機(jī)臨時(shí)地址并且在另一地址電報(bào)中將其向所述總線系統(tǒng)的其余用戶傳輸， b)假如所述自有的等級(jí)狀態(tài)具有所述總線系統(tǒng)的整體等級(jí)中的較高等級(jí)作為在所述地址電報(bào)中提到的發(fā)出者的等級(jí)狀態(tài)，則保留所述自有地址并且將該保留的地址在另一地址電報(bào)中向所述總線系統(tǒng)的其余用戶傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的總線系統(tǒng)，其中，對(duì)所述用戶進(jìn)行設(shè)置，以在臨時(shí)已確定的第一等待時(shí)間期滿之后將地址電報(bào)向所述總線系統(tǒng)的其余用戶傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)的總線系統(tǒng)，其中，對(duì)所述用戶進(jìn)行設(shè)置，以在所述用戶已經(jīng)發(fā)送至少一個(gè)第一地址電報(bào)之后執(zhí)行已隨機(jī)確定的第二等待時(shí)間，同時(shí)在所述第二等待時(shí)間期間檢查從其它用戶進(jìn)入的關(guān)于與所述自有的臨時(shí)地址沖突的地址電報(bào)，并且假如在第二等待時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到消除沖突的地址電報(bào)，則確定其臨時(shí)地址為固定地址。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的總線系統(tǒng)，其中，還對(duì)所述用戶進(jìn)行設(shè)置，以借助所述自有的等級(jí)狀態(tài)和所述發(fā)出者的等級(jí)狀態(tài)之間的對(duì)比消除第二等待時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的沖突。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的總線系統(tǒng)，其中，對(duì)所述總線系統(tǒng)的用戶進(jìn)行設(shè)置，只要所述用戶具有固定的地址，則響應(yīng)于另一用戶的包括與所述固定地址沖突的地址的地址電報(bào)而保留自有的固定地址并且向所述總線系統(tǒng)的其余用戶傳輸包括該固定地址的地址電報(bào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的總線系統(tǒng)，其中，所述總線系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，特別是與控制器局域網(wǎng)即CAN兼容的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，并且還特別是基于CANopen或與CANopen兼容的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。
14.一種射流系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的總線系統(tǒng)，其中所述用戶的至少一部分是射流部件。
15.一種用于運(yùn)行具有多個(gè)用戶的總線系統(tǒng)的方法，其中，所述總線系統(tǒng)的一組其它用戶向所述總線系統(tǒng)的用戶傳輸與該組自身的相應(yīng)用戶的分配屬性有關(guān)的信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于運(yùn)行具有多個(gè)用戶的總線系統(tǒng)的方法，其中，與所述用戶的所述分配屬性有關(guān)的信息是所述總線系統(tǒng)內(nèi)部的所述用戶的地址。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的用于運(yùn)行具有多個(gè)用戶的總線系統(tǒng)的方法，其中，至少所述總線系統(tǒng)的該組用戶累積存儲(chǔ)以及本地寄存與所述其它用戶的所述分配屬性有關(guān)的已接收信息作為與所述總線系統(tǒng)內(nèi)部的這些用戶進(jìn)行通信的完整基礎(chǔ)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于運(yùn)行具有多個(gè)用戶的總線系統(tǒng)的方法，其中，所述組包括所述總線系統(tǒng)的所有用戶，特別地，所述總線系統(tǒng)的用戶的網(wǎng)絡(luò)功能性優(yōu)選是等價(jià)的，并且特別地，所述總線系統(tǒng)包括不對(duì)應(yīng)于主機(jī)功能性而工作的用戶。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK103825789SQ201310567811
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】R·舒默特茲, V·哈弗, M·費(fèi)舍爾, J·克勞, J·弗勞里奇 申請(qǐng)人:波凱特有限公司