BE1031099B1 - Vorrichtung mit externer, als flexibles Vernetzungssystem nutzbarer Schnittstelle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) umfassend einen Prozessor (110), sowie eine Anschaltvorrichtung (120), zwei externe Schnittstellen (130, 140), eine interne Schnittstelle (170) eines ersten Typus, insbesondere eine interne USB-Schnittstelle, und zwei interne Schnittstellen (150, 160) eines zweiten Typus, insbesondere zwei interne UART-Schnittstellen, wobei an eine erste (110) der externen Schnittstellen über die Anschaltvorrichtung (120) entweder die interne Schnittstelle (170) des ersten Typus oder eine (150) der internen Schnittstellen (150, 160) des zweiten Typus anschaltbar ist und an die zweite externe Schnittstelle (140) die zweite interne Schnittstelle (160) des Typus angeschaltet ist.
Description
' BE2022/5978
Vorrichtung mit externer, als flexibles Vernetzungssystem nutzbarer Schnittstelle
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Vorrichtung umfassend einen Prozessor, eine
Anschaltvorrichtung, zwei externe Schnittstellen, zwei interne UART-Schnittstellen und eine interne USB-Schnittstelle.
Bekanntermaßen gibt es für unterschiedliche Kommunikations- und/oder
Datenübertragungsanforderungen in der Regel auch verschiedene
Kommunikationstechnologien. Als bekannte Kommunikationstechnologien für die
Bildung von Netzwerken können z.B. Ethernet und USB (Universal Serial Bus) genannt werden, für eine Punkt-zu-Punkt- Kommunikation z. B. IO-Link und für eine
Stationenkommunikation mit internen Bussystemen z.B. Inline, AXIOLINE und
InterfaceSystem.
Hierbei gilt es zu beachten, dass Netzwerkschnittstellen oft nicht sehr preiswert sind, eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation Verteiler-Geräte benötigt und
Stationenkommunikation Stationskopfmodule benötigt, die oft als Gateways zu
Vernetzungssystemen dienen.
Geräte, insbesondere Feldgeräte, die “Stand-Alone“ eingesetzt werden und also eigenständig, ohne weitere Zusatzgeräte, ihre Funktion erfüllen können, weisen in der
Regel eine sogenannte Service-Schnittstelle auf, über die sie parametriert und gewartet werden können. Im Gegensatz dazu haben vernetzbare Geräte oft nur eine
Busschnittstelle, wie z.B. vernetzbare Feldgeräte oft nur ihre Feldbusschnittstelle.
Selbstverständlich gibt es auch (Feld-)Geräte die beides unterstützen, dazu müssen dann aber bisher beide Schnittstellen separat implementiert sein. Ein Beispiel für ein solches
Gerät ist z.B. der Produkttyp „Elektronischer Motormanager“ (EMM) der Anmelderin.
Dieser besitzt als Service-Schnittstelle einen sogenannten S-Port für den lokalen Zugriff und eine T-BUS Schnittstelle für die Integration in Automatisierungssysteme, wobei im
Fall der Integration in ein Automatisierungssystem die Service-Schnittstelle in der
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Regel nicht verwendet wird, da das gesamte Bedienen der Geräte durch ein überlagertes
System z.B. eine Steuerung oder ein Leitsystem erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, möglichst auch eine an einer Vorrichtung bzw. einem
Gerät, insbesondere einem Feldgerät, vorhandene Service-Schnittstelle individuell auch zur Vernetzung von weiteren solchen Geräten untereinander und mit überlagerten
Systeme nutzen zu können.
Die Lösung der Aufgabe ist gemäß vorliegender Erfindung durch Gegenstände mit den
Merkmalen der unabhängigen Ansprüche wiedergegeben. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Dementsprechend schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor, welche neben einem
Prozessor zwei externe Schnittstellen, eine interne Schnittstelle eines ersten Typus, insbesondere eine USB-Schnittstelle, zwei interne Schnittstellen eines zweiten Typus, insbesondere UART-Schnittstellen, und eine Anschalteinrichtung umfasst, und die derart eingerichtet ist, dass an eine erste der externen Schnittstellen über die
Anschalteinrichtung entweder die interne Schnittstelle des ersten Typus oder eine der internen Schnittstellen des zweiten anschaltbar ist, insbesondere individuell auswählbar anschaltbar ist. An die zweite externe Schnittstelle ist die zweite interne Schnittstelle des zweiten Typus angeschaltet. In Folge ist somit die erste externe Schnittstelle als flexibles Vernetzungssystem nutzbar.
Mittels einer solchen Ausgestaltung und Einrichtung kann folglich eine der beiden externen Schnittstellen unterschiedliche Kommunikationsmodi unterstützen, und folglich bevorzugt entweder als Service Schnittstelle oder auch zur Vernetzung von
Vorrichtungen, insbesondere von Geräten einschl. Feldgeräten insbesondere für den
Einsatz in einer industriellen Automatisierungsumgebung, untereinander und in überlagerte Systeme genutzt werden. Bei einer Vorrichtung mit bereits vorhandener
Service-Schnittstelle bedarf es somit lediglich der zusätzlichen Ausgestaltung mit einer
Anschaltfunktionalität zum Anschalten einer internen Schnittstelle eines ersten oder zweiten Typus. Je nach angeschalteter interner Schnittstelle an ein und dieselbe externe
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Schnittstelle, wird intern folglich zwischen wenigstens zwei Funktionalitäten umgeschaltet z.B. zwischen einem lokalen Zugriff auf die Vorrichtung und einer
Integration der Vorrichtung in Automatisierungssysteme, bzw. eine dieser wenigstens zwei Funktionalitäten aktiviert. Mit dieser externen Schnittstelle wird folglich ein flexibles Vernetzungssystem zur Verfügung gestellt. Folglich lassen sich mit solchen
Vorrichtungen gemäß bevorzugter Ausführungsformen sowohl Stand-Alone-Geräte realisieren als auch deren Integration in Kommunikationssysteme, insbesondere im
Rahmen von Automatisierungssystemen, wie insbesondere die Vernetzung von solchen
Vorrichtungen mit einem überlagerten System und deren Einsatz in einer Station.
Als besonders zweckmäßige interne Schnittstelle haben sich hierbei als Schnittstelle des ersten Typus eine USB-Schnittstelle und als Schnittstelle des zweiten Typus eine
UART-Schnittstelle (Univeral Asynchronous Receiver Transmitter-Schnittstelle) gezeigt.
Dementsprechend schlägt die Erfindung auch entsprechende Kommunikationssysteme vor.
In bevorzugter Weiterbildung bzw. Ausführungsform sind die zwei internen
Schnittstellen des zweiten Typus daher auch über den Prozessor zum Datenaustausch, insbesondere zur internen Datenbe- und/oder -verarbeitung miteinander verschaltet, wobei ergänzend oder alternativ die erste und zweite externe Schnittstelle ferner zweckmäßig jeweils einen physischen Port des selben Typus bilden, zweckmäßig einen
USB-Port, insbesondere einen USB-C-Port.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann folglich insbesondere auch auf einfachste
Weise für eine Vernetzung nach dem DaisyChain-Prinzip genutzt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen sehen ferner vor, dass die Vorrichtung gemäß der
Erfindung als Feldgerät, insbesondere als Sensor oder Aktor, ausgebildet ist und/oder zweckmäßig eingerichtet ist, über die USB-Schnittstelle direkt oder indirekt mit einem
Steuerungs- und Leitsystem verbunden zu werden oder sein. Bevorzugte
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Kommunikationssysteme gemäß der Erfindung sind insbesondere zur
Prozessautomatisierung eingerichtet und umfassen folglich wenigstens eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, welche nach dem DaisyChain-Prinzip mit einer Vorrichtung verschaltet ist, die wenigstens eine dritte externe Schnittstelle, einen Prozessor und/oder
Controller sowie eine interne Schnittstelle des zweiten Typus besitzt, wobei an diese dritte externe Schnittstelle diese interne Schnittstelle des zweiten Typus anschaltbar oder angeschaltet ist. Zur Verschaltung der Vorrichtungen nach dem Daisy Chain-
Prinzip ist folglich die zweite externe Schnittstelle mit der dritten externen Schnittstelle verbunden.
Ergänzend oder alternativ kann ein bevorzugte Kommunikationssysteme gemäß der
Erfindung jedoch auch eine Vielzahl an Vorrichtungen gemäß der Erfindung umfassen, welche nach dem DaisyChain-Prinzip miteinander verschaltet sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen davon sowie der dazugehörigen Figuren deutlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine stark vereinfachte, schematische Darstellung eines Aufbaus, insbesondere eines Schnittstellenaufbaus in einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine stark vereinfachte Darstellung eines beispielhaften
Kommunikationssystems mit einer DaisyChain- Vernetzung von mehreren
Vorrichtungen gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 3 eine stark vereinfachte Darstellung eines beispielhaften
Kommunikationssystems mit in Stern- und DaisyChain-Topologie vernetzten
Vorrichtungen gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung, und
Fig.4 eine stark vereinfachte Darstellung eines beispielhaften
Kommunikationssystems mit in Stern- und DaisyChain-Topologie vernetzten
Vorrichtungen gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung.
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Nachfolgend wird zunächst auf Figur 1 Bezug genommen, welche eine stark vereinfachte, schematische Darstellung eines Aufbaus, insbesondere eines
Schnittstellenaufbaus in einer Vorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung zeigt.
Wie dargestellt, weist die Vorrichtung 100 einen Prozessor 110 auf sowie eine interne
Schnittstelle 170 eines ersten Typus und zwei interne Schnittstellen 150, 160 eines zweiten Typus. Ferner umfasst die Vorrichtung zwei externe Schnittstellen 130, 140 und eine Anschaltvorrichtung 120. An eine erste der externen Schnittstellen, im dargestellten Beispiel an die links dargestellte 1. externe Schnittstelle 130, kann über bzw. mittels der Anschaltvorrichtung 120 entweder die interne Schnittstelle 170 des ersten Typus oder eine der internen Schnittstellen des zweiten Typus angeschalten werden, wobei im dargestellten Beispiel die links dargestellte interne Schnittstelle 150 des zweiten Typus angeschaltet ist. An die zweite externe Schnittstelle 140, im dargestellten Beispiel die rechts dargestellte 2. externe Schnittstelle, ist hingegen die zweite interne Schnittstelle 160 des zweiten Typus angeschaltet, d.h. bevorzugt dauerhaft angeschaltet. Ferner sind bei gemäß Fig. 1 bevorzugten Ausgestaltung die beiden internen Schnittstellen 150 und 160 UART-Schnittstellen und die interne
Schnittstelle 170 eine USB-Schnittstelle.
Über die 1. externe Schnittstelle 130 kann folglich ein UART-Kommunikationsmodus und ein USB-Kommunikationsmodus beim Betreiben der Vorrichtung unterstützt werden.
Zwar sind bei Fig. 1 alle internen Schnittstellen 150, 160 und 170 quasi als Teile des
Prozessors 110, insbesondere eines Mikroprozessors, skizziert, es sei jedoch darauf hingewiesen, dass diese Komponenten auch separate Komponenten oder
Funktionseinheiten sein können. Auch können einige oder auch alle der Komponenten 110, 120, 150, 160 und 170 z.B. von einem Controller 20, insbesondere einem
Mikrocontroller, umfasst sein.
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ZweckmäBig sind jedoch die zwei internen Schnittstellen 150 und 160, d.h. in bevorzugter Ausgestaltung die UART-Schnittstellen, über den Prozessor 110 zum
Datenaustausch miteinander verschaltet, insbesondere zur internen Datenbe- und/oder -verarbeitung miteinander verschaltet.
Insbesondere auch für eine einfach handzuhabende Integration der Vorrichtung 100 in
Kommunikationssysteme, insbesondere im Rahmen von Automatisierungssystemen, wie insbesondere die Vernetzung von solchen Vorrichtungen mit einem überlagerten
System und deren Einsatz in einer Station beim Einsatz in einer industriellen
Automatisierungsumgebung, sind die erste und eine zweite externe Schnittstelle 130 und 140 bevorzugt jeweils mit einem physischen Port desselben Typus ausgebildet, zweckmäßig einem USB-Port, insbesondere einem USB-C-Port
Die Vorrichtung 100 kann z.B. insbesondere für den Einsatz in einer industriellen
Automatisierungsumgebung in bevorzugter Ausbildung, insbesondere als ein Feldgerät, z.B. als Sensor oder Aktor, ausgebildet sein. Die 1. externe Schnittstelle 130 kann somit z.B. eine Service-Schnittstelle, insbesondere bei angeschalteter interner Schnittstelle 170 des ersten Typus, für den lokalen Zugriff auf die Vorrichtung 100 bereitstellen bzw. als solche genutzt werden. Ergänzend oder alternativ kann die Vorrichtung 100 aber auch eingerichtet sein, über die 1. externe Schnittstelle 130 direkt oder indirekt mit einem Steuerungs- und Leitsystem verbunden zu werden oder sein. Bei Fig. 2 ist eine solche beispielhafte direkte Verbindung anhand der Verbindung zwischen der dort links dargestellten Vorrichtungen 100 mit der Einrichtung 500 skizziert. Bei Fig. 3 und 4 sind mehrere solche beispielhaften indirekten Verbindungen, z.B. auch anhand der
Verbindung zwischen der dort jeweils links unten dargestellten Vorrichtungen 100 über die Einrichtung 300 mit der Einrichtung 500 bzw. über die Einrichtung 400 mit der
Einrichtung 510, skizziert.
Auch wenn die Anschalteinrichtung 120 in Fig. 1 zum Anschalten der internen
Schnittstelle 150 oder 170, d.h. insbesondere zum internen Umschalten zwischen den verschiedenen Funktionalitäten und/oder Aktivieren jeweils einer der verschiedenen
Funktionalitäten, als eine Art Schalter skizziert ist, kann die Anschalteinrichtung 120
? BE2022/5978 rein Software- oder rein Hardware-implementiert oder auch durch eine Kombination geeigneter Hard- und Software gegeben sein. Auch kann die Anschalteinrichtung 120 als eine separate Funktionseinheit vorgesehen sein oder durch Kombination geeigneter
Hard- und/oder Softwarekomponenten auf einer anderen physischen Vorrichtung, beispielsweis einem Mikrocontroller, wie dem Mikrocontroller 20 gemäß Fig. 1 implementiert sein.
Auch für das Auslôsen bzw. Aktivieren der Funktionalität der Anschalteinrichtung 120, d.h. das Anschalten der internen Schnittstelle 150 oder der internen Schnittstelle 170, insbesondere einschließlich der Entscheidung bzw. Auswahl, welche der beiden
Schnittstellen anzuschalten ist, kann die Anschalteinrichtung 120 somit je nach
Ausgestaltung für eine zumindest teilweise manuelle Betätigung oder auch für ein automatisches Vorgehen eingerichtet sein.
So kann die Anschalteinrichtung 120 z.B. konfiguriert sein, auf der Basis eines an wenigstens einem der Kontakte der ersten externen Schnittstelle 130 angelegten Signals von einem mit der Vorrichtung 100 über diese Schnittstelle verbundenen Gerät, z.B. der
Einrichtung 500, 300 oder 400 der Fig. 2, 3 bzw. 4, zu bestimmen, ob dieses nach dem
Kommunikationsmodus gemäß erstem Typus oder zweitem Typus kommuniziert, und darauf basierend die Datenleitungen der ersten externen Schnittstelle 130 intern wahlweise mit der internen Schnittstelle 170 des eines ersten Typus oder mit der internen Schnittstelle 150 des zweiten Typus verbindet.
Insbesondere im Fall einer einen USB-Port ausbildenden externen Schnittstelle 130 kann die Entscheidung z.B. davon abhängen, an welchem Kontakt der ersten externen
Schnittstelle 130 eine Versorgungsspannung anliegt.
Eine Konfiguration kann z.B. auch vorsehen, in Abhängigkeit des Ergebnisses mittels der Anschalteinrichtung 120 entweder nur die interne Schnittstelle 170 des ersten Typus oder die interne Schnittstelle 150 des zweiten Typus zu aktivieren und/oder mit den
Datenübertragungs-Kontakten der ersten externen Schnittstelle 130 zu verbinden.
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Ein solches oder ähnliches automatisches Vorgehen kann insbesondere auch durch
Zusammenwirkung mit dem Prozessor 110 und/oder einem Controller, wie z.B. dem
Mikrocontroller 20 bewirkt werden, wobei diesbezüglich beispielhaft auf die von der
Anmelderin hiesiger Anmeldung am selben Tag eingereichte Anmeldung mit dem Titel „ [ragbares Peripheriegerät, Feldgerät, Verfahren sowie Kommunikationssystem“ ausdrücklich Bezug genommen und entsprechende Offenbarung dieser Anmeldung auch von hiesiger Anmeldung mitumfasst wird.
Folglich kann die erste externe Schnittstelle 130 in Zusammenwirken mit der verschiedene Kommunikationsmodi betreffende Umschalt- oder Anschaltfunktionalität nicht nur als Service Schnittstelle, sondern insbesondere auch zur Stationsvernetzung genutzt werden, wobei die weitere intern integrierte Schnittstelle des zweiten Typus 160, also insbesondere eine UART-Schnittstelle, welche an die zweite, insbesondere einen USB-Port, bevorzugt USB-C-Port, bildende, externe Schnittstelle 140 angeschaltet ist, in praktischer Umsetzung nur als Ausgang zur Weiterleitung der
Stationsvernetzung dient, wenn das Gerät sich in einer Station befindet.
Mit anderen Worten dient die erste, gleichermaßen insbesondere einen USB-Port, bevorzugt USB-C-Port, bildende externe Schnittstelle 130, sowohl als lokale Service
Schnittstelle, z.B. für den Anschluss von PCs, als auch für aufsteckbare
Erweiterungsmodule wie bisher, und zusätzlich als Gateway/Stationskopfmodul zur
Stationsvernetzung. So kann eine erste Vorrichtung 100 innerhalb eine Netz-Topologie von vernetzten, weiteren Vorrichtungen 100 z.B. mittels USB an ein überlagertes
System angeschlossen werden und einen UART-Stationsbus eröffnen. Mittels der jeweils integrierten Anschalteinrichtung 120 werden die ersten externen Schnittstellen 130 der folgenden vernetzten, weiteren Vorrichtungen 100 werden dann zweckmäßig automatisch auf UART ein.
Im einfachsten Anwendungsfall wird das erste Gerät mittels USB an ein überlagertes
System angeschlossen, wie z.B. bei Fig. 2 mit der USB-Verbindung zur Einrichtung 500 skizziert, und ist dann mit einer folgenden vernetzten, weiteren Vorrichtungen 100 nach dem DaisyChain-Prinzip verschaltet. Folglich kann auf diese Weise auch eine
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Vielzahl an solchen Vorrichtungen 100 nach dem DaisyChain-Prinzip miteinander verschaltet sein. Um z.B. ein Kommunikationssystem mit einer DaisyChain-Vernetzung von mehreren Vorrichtungen zu bilden kann an einen von der ersten Vorrichtung 100 eröffneten UART-Stationsbus somit auf einfachste Weise eine Vielzahl von vernetzten, weiteren Vorrichtungen 100 angeschaltet werden bzw. sein. Eine jeweils nachfolgende
Vorrichtung 100 ist in diesem Fall folglich mit deren ersten externen Schnittstelle 130, an welche die interne Schnittstelle des zweiten Typus (150) angeschaltet ist, mit der zu dieser benachbarten, hier also in einer Reihe vorgeschalteten, Vorrichtung 100 über deren zweite externe Schnittstelle 140 verbunden.
Da aktuelle Steuerungen oder IPCs, d.h. für Aufgaben im industriellen Bereich eingesetzt Computer, i.d.R mehrere USB-Ports bieten, bieten bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung somit den Vorteil, dass ein einfaches USB-Kabel ausreichend und kein spezielles Gateway für die Vernetzung notwendig ist. Bevorzugt wird somit auch für die zweite externe Schnittstelle 140 die physische Ausbildung eines
USB-Port gewählt. Wird für die erste und zweite externe Schnittstelle die physische
Ausbildung eines USB-C-Ports verwendet, kann insgesamt auf weitverbreitete, standardisierte Kabel zurückgegriffen werden, welche preisgünstig und weltweit verfügbar sind, in verschiedenen Längen existieren und für eine fehlerarme Verdrahtung sorgen, denn auch der jeweilige Stecker kann beliebig gesteckt werden. Sind keine oder nicht genügend USB-Ports verfügbar, kann ein preiswerter USB-Hub, wie z.B. bei Fig. 3 mit der Einrichtung 300 skizziert, weitere PORTS zur Verfügung stellen. Folglich kann eine solche von einem Kommunikationssystem gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführung gemäß der Erfindung umfasste, als USB-Hub-Gerät ausgebildete
Einrichtung 300, welche ein USB-Signal an mehrere USB-Ports verteilt und/oder, wie bei Fig. 3 angedeutet, über diese USB-Ports zweckmäßig auch USB-Host
Funktionalitäten bereitstellen kann, mit zumindest einer Vorrichtung 100 gemäß der
Erfindung über deren erste externe Schnittstelle 130 verschaltet sein.
Ein solcher USB-Hub kann z.B. auch genutzt werden, wenn bestimmte Geräte bzw.
Strings (Ketten von Geräten) eine höhere Bandbreite benötigen, da eine USB-
Verbindung bis zu 480MBit/s zur Verfügung stellt, aber UART nur ca. 1MBit/s.
Bei der in Fig. 4 skizzierten, stark vereinfachten Darstellung eines beispielhaften
Kommunikationssystems mit in Stern- und DaisyChain-Topologie vernetzten
Vorrichtungen 100 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung, ist z.B. eine als USB-IOL-Gateway-Gerät ausgebildete Einrichtung 400 umfasst. Folglich kann, insbesondere ergänzend oder alternativ, auch eine von einem
Kommunikationssystem gemäß der Erfindung umfasste, als Gateway-Gerät ausgebildete Einrichtung 400, welche eine Datenübertragung zwischen mehreren
Schnittstellen des ersten Typus, d.h. insbesondere USB-Schnittstellen, und wenigstens einer hierzu diversitär ausgebildeten Schnittstelle bewirkt, z.B. die als USB-IOL-
Gateway-Gerät ausgebildete Einrichtung 400, mit zumindest einer Vorrichtung 100 gemäß der Erfindung über deren erste externe Schnittstelle 130 verschaltet sein. Auch die Einrichtung 400 kann, wie bei Fig. 4 angedeutet, zweckmäßig eine USB-Host
Funktionalität bereitstellen. Selbstverständlich kann auch die Brücke zu klassischen
Feldbussen bzw. Ethernet basierten Systemen über ein hierfür entsprechend ausgebildetes Gateway hergestellt werden.
Wie bei Fig. 4 ferner zu sehen, kann im Rahmen der Erfindung auch, insbesondere als eine „letzte Vorrichtung“ innerhalb einer nach dem DaisyChain-Prinzip verschalteten
Anordnung von Vorrichtung, wenn eine Vorrichtung 200, welche wenigstens eine dritte externe Schnittstelle 230, einen Prozessor und eine an diese dritte Schnittstelle 230 angeschaltete oder anschaltbare interne Schnittstelle des zweiten Typus besitzt, mit einer Vorrichtung 100 verschaltet sein, wobei dann deren zweite externe Schnittstelle mit der dritten externen Schnittstelle verbunden ist. Für eine solche Vorrichtung 200 ist folglich quasi eine Standard-Service-Schnittstelle ausreichend, insbesondere entweder mit bereits angeschalteter interner Schnittstelle des zweiten Typus oder in
Zusammenwirken mit der, verschiedene Kommunikationsmodi betreffende Umschalt- oder Anschaltfunktionalität ohne dass eine weitere zweite externe Schnittstelle notwendig ist.
Unter Berücksichtigung vorstehender Beschreibung kann somit zusammenfassend festgehalten werden, dass mit der Erfindung eine universelle, aber auch preiswerte a BE2022/5978
Schnittstelle für eine vertikale und/oder horizontale Vernetzung, sowie für eine lokale
Bedienung vor Ort bereitgestellt wird. Mit der ersten Schnittstelle wird folglich ein flexibles Vernetzungssystem zur Verfügung gestellt.
So ist insbesondere als eine preiswerte Schnittstelle vorgesehen, dass diese aus zwei externen, physisch als USB-C-Ports ausgebildete Schnittstellen ausgebildet ist, von denen eine auswählbar für einen aus zwei Kommunikationsmodi, bevorzugt für einen
USB oder einen UART genutzt werden kann, und die andere nur für einen dieser beiden
Kommunikationsmodi, bevorzugt nur für einen UART Kommunikationsmodus, genutzt werden können. Die in der Nutzung zwischen zwei Kommunikationsmodi „umschaltbare“ externe Schnittstelle 130 kann somit zweckmäßig zum direkten
Anschluss eines Gerätes der Automatisierungstechnik an z.B. einen USB-Downstream
Facing Port (z.B. PC oder Steuerung) oder, umgeschaltet auf UART, als DaisyChain-
Gerätevernetzung dienen. Damit kann in bevorzugter Ausführung mit einem einfachen
Prozessor, einer internen USB-Schnittstelle und zwei internen UART-Schnittstellens ein preiswertes Gerät geschaffen werden, dass sowohl direkt an USB-Downstream Facing
Ports mit hoher Performance angeschlossen werden kann oder, ohne Veränderung, innerhalb einer DaisyChain-Vernetzung genutzt werden kann.
Als wesentliche Vorteile für den Einsatz von derartigen Vorrichtungen 100 gemäß der
Erfindung können folglich genannt werden, dass grundsätzlich keine speziellen
Gateway-Module mehr genutzt werden müssen, Linienstrukturen und Sternstrukturen mit den gleichen Vorrichtungen aufgebaut werden können und auch besonders preiswerte Schnittstellen auch mit preiswerten Embedded-Standard-Prozessoren nutzbar sind.
Auch kann der Anwender durch die Struktur der Vernetzung die Performance für jede
Vorrichtung gemäß der Erfindung variabel gestalten, z.B. 12Mbit oder 1Mbit, ggf. auch höher, wenn erfindungsgemäße Vorrichtungen auch höherwertige Standards, insbesondere USB-Standards, anbieten. Überdies können in bevorzugter Umsetzung vorgefertigte Kabel, insbesondere dem USB-C Standard folgend, eingesetzt werden, welche weltweit am Markt preiswert vorhanden. Auch können Vorrichtungen, die nur eine externe Schnittstelle haben, insbesondere eine als sogenannte Service Schnittstelle genutzte Schnittstelle, mit vernetzt werden, allerdings dann am Ende einer Station und/oder z.B. auch über einen Hub.
Claims (9)
1. Vorrichtung (100) umfassend einen Prozessor (110), sowie eine Anschaltvorrichtung (120), zwei externe Schnittstellen (130, 140), eine interne Schnittstelle (170) eines ersten Typus, insbesondere eine interne USB- Schnittstelle, und zwei interne Schnittstellen (150, 160) eines zweiten Typus, insbesondere zwei interne UART-Schnittstellen, wobei an eine erste (110) der externen Schnittstellen über die Anschaltvorrichtung (120) entweder die interne Schnittstelle (170) des ersten Typus oder eine (150) der internen Schnittstellen (150, 160) des zweiten Typus anschaltbar ist und an die zweite externe Schnittstelle (140) die zweite interne Schnittstelle (160) des Typus angeschaltet ist.
2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die zwei internen Schnittstellen (150, 160) des zweiten Typus über den Prozessor (110) zum Datenaustausch miteinander verschaltet sind, insbesondere zur internen Datenbe- und/oder -verarbeitung miteinander verschaltet sind.
3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und die zweite externe Schnittstelle (130, 140) jeweils einen physischen Port des selben Typus, zweckmäßig einen USB-Port, insbesondere einen USB-C-Port bilden.
4. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, 2 oder 3, welche als Feldgerät, insbesondere als Sensor oder Aktor, ausgebildet ist sowie insbesondere eingerichtet ist, über die interne Schnittstelle des ersten Typus direkt oder indirekt mit einem Steuerungs- und Leitsystem verbunden zu werden oder sein.
5. Kommunikationssystem, insbesondere eingerichtet zur Prozessautomatisierung, umfassend wenigstens eine Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, welche nach dem DaisyChain-Prinzip mit einer Vorrichtung (200) verschaltet ist, welche wenigstens eine dritte externe Schnittstelle (230), einen Prozessor sowie eine interne Schnittstelle des zweiten Typus besitzt, wobei an diese dritte externe Schnittstelle diese interne Schnittstelle anschaltbar oder angeschaltet ist.
6. Kommunikationssystem, insbesondere eingerichtet zu Prozessautomatisierung, umfassend eine Vielzahl an Vorrichtungen (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, welche nach dem DaisyChain-Prinzip miteinander verschaltet sind.
7. Kommunikationssystem nach Anspruch 6, wobei die zweite externe Schnittstelle (140) einer ersten Vorrichtung der Vielzahl an Vorrichtungen (100) mit der ersten externen Schnittstelle (130) einer nach dem DaisyChain- Prinzip benachbart zu dieser ersten Vorrichtung verschalteten zweiten Vorrichtung der Vielzahl an Vorrichtungen (100) verschaltet ist, wobei an diese erste externe Schnittstelle die interne Schnittstelle des zweiten Typus (150) angeschaltet ist.
8. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei ein USB- Hub-Gerät (300) umfasst ist, welches ein USB-Signal an mehrere USB-Ports verteilt und das mit zumindest einer Vorrichtung (100) gemäß einem Ansprüche 1 bis 4 über deren erste externe Schnittstelle (130) verschaltet ist.
9. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei ein Gateway Gerät (400) umfasst ist, welches eine Datenübertragung zwischen mehreren USB-Schnittstellen und wenigstens einer hierzu diversitär ausgebildeten Schnittstelle bewirkt, insbesondere ein USB-IOL-Gateway-Gerät, und das mit zumindest einer Vorrichtung (100) gemäß einem Ansprüche 1 bis 4 über deren erste externe Schnittstelle (130) verschaltet ist.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| BE20225978A BE1031099B1 (de) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | Vorrichtung mit externer, als flexibles Vernetzungssystem nutzbarer Schnittstelle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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| BE20225978A BE1031099B1 (de) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | Vorrichtung mit externer, als flexibles Vernetzungssystem nutzbarer Schnittstelle |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| BE1031099A1 (de) | 2024-06-25 |
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