EP0357736A1 - Datensystem für die überwachung und/oder steuerung von prozessen - Google Patents

Datensystem für die überwachung und/oder steuerung von prozessen

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Publication number
EP0357736A1
EP0357736A1 EP89903081A EP89903081A EP0357736A1 EP 0357736 A1 EP0357736 A1 EP 0357736A1 EP 89903081 A EP89903081 A EP 89903081A EP 89903081 A EP89903081 A EP 89903081A EP 0357736 A1 EP0357736 A1 EP 0357736A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
interface
data carrier
carrier
data system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89903081A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Zingg
Jürg KREIS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zellweger Uster AG
Original Assignee
Zellweger Uster AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zellweger Uster AG filed Critical Zellweger Uster AG
Publication of EP0357736A1 publication Critical patent/EP0357736A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • G06K7/10336—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers the antenna being of the near field type, inductive coil
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
    • G07C9/28—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass the pass enabling tracking or indicating presence
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
    • G07C9/29—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass the pass containing active electronic elements, e.g. smartcards

Definitions

  • the invention relates to a data system for monitoring and / or controlling processes, with a processor system, with at least one mobile data carrier and with at least one interface acting as a link between the processor system and the at least one data carrier.
  • Such data systems are widely used today, for example for access control, person registration, time registration, billing and for the control and / or monitoring of various processes in many fields of technology, in particular also processes in the context of the industrial manufacture of textile products.
  • Keys, magnetic cards or so-called chip cards are used as data carriers, their range of application ranging from simple access authorization for a key to data exchange between data carriers and processor system for chip cards.
  • the data carrier must be extremely robust and immune to interference from dust, dirt, moisture, temperature fluctuations, and the usual cleaning agents and solvents. In addition, it should be easy to handle and have a handy size. It is obvious that these requirements would best be met by a simple key, which, however, has the disadvantage that no data exchange with the processor system is possible. On the other hand, if magnetic cards or chip cards are used, then data exchange is possible, but only if an increased susceptibility to the mentioned disturbances is accepted.
  • the aim of the invention is to create a data system whose data carrier enables data exchange on the one hand, as far as possible with the preferred possibility of programming the data carrier, and on the other hand also under difficult environmental conditions, such as, for example are given in a production plant, can be used reliably and reliably.
  • this object is achieved in that: a) the data carrier is designed like a plug and has a housing and a circuit arranged in it; b) the interface is designed to insert the data carrier and has appropriate means for data exchange between the data carrier and the processor system; and c) the data carrier is supplied with operating energy via an interface, both the energy supply of the data carrier and the data exchange mentioned being carried out without contact.
  • contactless means, for example, inductive, so that all electrical contact surfaces or points can be dispensed with. whereby the reliability and robustness of the data carrier is suddenly increased and the mentioned interference influences are eliminated.
  • Another advantage is the energy supply via the interface, which means that there is no need for a battery in the data carrier.
  • the data carrier is designed in the form of a flat prismatic body, the area of which approximately corresponds to that of a conventional credit card, the circuit being embedded in the housing and enclosed on all sides by the latter.
  • a further preferred development is characterized in that the housing of the data carrier is graduated and that the interface is provided with a slot, the cross section of which is adapted to that of the graduated housing part with the smaller thickness.
  • the data carrier is thus a prismatic body closed on all sides, in the form of a thin box or a credit card a few millimeters thick, which, because of the gradation of its housing, can only be pushed into the interface with one of its end faces.
  • the data carrier is absolutely insensitive to environmental influences such as dust, moisture, temperature fluctuations and cleaning agents or solvents and its robustness can certainly be compared to a key.
  • the system according to the invention can not only be used for monitoring and / or controlling processes in production plants, but can also be used in many other areas. Such areas are for example:
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a data carrier according to the invention and an associated interface
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of an arrangement for process control / process monitoring in a production plant.
  • a mobile data carrier 1 shows the two main components of a data system according to the invention, namely a mobile data carrier 1 and the associated interface 2, which is the link between the data carrier 1 and a not shown posed processor system forms.
  • the latter is symbolized by a plate 3 which supports the interface 2 and which, for example, forms the housing front plate of a control unit of the processor system.
  • the data carrier 1 has a flat shape with the approximate dimensions 64 x 45 x 9 mm and has a two-part housing, an electronic circuit being inserted in one housing part 1 'and the other part 1 "being designed as a cover.
  • the two Housing parts l 1 and l 1 ' are connected to one another in a suitable form along their separating edge 4. They are preferably welded with ultrasound, and plastic is used as the housing material.
  • the data carrier 1 is graduated, the thinner part being provided for insertion into the interface 2. Accordingly, the latter contains a slot 5 for receiving the data carrier 1, the slot width being adapted to the thickness of the thinner part of the data carrier 1. Its thicker part serves as a grip part when inserted into and pulled out of the interface 2 and has a surface that is easy to grip. This surface is preferably roughened, corrugated or ribbed.
  • the data carrier 1 has on its grip part a bore B for a fastening means, such as a chain or a cord.
  • the housing part 1 contains a printed circuit board 6 with the required electronic circuit.
  • the printed circuit board 6 is by means of a bolt 7 projecting upwards from the bottom of the housing part 1 ' Centered housing.
  • a web 8 with a cross-shaped cross section for attaching a coil S1 or S2, and a web 9 for securing these coils against rotation
  • an L-shaped web 10 for holding and centering the printed circuit board 6, and a web 11 for holding a strip-shaped iron plate 12, which is clamped between these webs and the end wall of the data carrier 1.
  • housing part T All parts contained in the housing part T, that is to say the printed circuit board 6, the two coils S1 and S2 and the iron plate 12, are cast into the housing part 1 'with a synthetic resin. This not only means that they are fixed and secured against slipping, but also results in a not inconsiderable protection against impact.
  • the circuit board 6 includes the necessary electronic components, da ⁇ down in particular a memory part having a plurality of memories, which run in EEPROM technology, and are therefore "non-volatile., Chem the formed depending on the memory size of one or more integrated circuits in these Spei ⁇ Among other things, the parameters of the data carrier 1 are stored, some of which serve for its internal organization (definition of the various possible access rights to the data).
  • the memories also contain write and / or read-protected registers for the system manufacturer or for the system user and free registers for the inclusion of further data.
  • the data exchange takes place via the two coils S1 and S2, which are inserted with opposite polarity through 180 ° in the housing part 1 ', and one of which serves as a data channel and the other as a control channel.
  • the coils S1 and S2 also serve to supply energy to the electronics, so that the data carrier 1 does not require any batteries.
  • the interface 2 (FIG. 1) contains, in the area of the receiving slot 5 for the data carrier 1, two identical coils aligned with the coils S1 and S2, which are controlled in such a way that which of the coils S1 and S2 is irrelevant for the data exchange with which coil of interface 2 is connected. It is therefore not necessary to pay attention to the rotational position in which the data carrier 1 is inserted into the interface.
  • the coils of the interface 2 are controlled with pulse packets of different frequency and phase position and, when the data carrier 1 is inserted, it is transmitted continuously via a channel, so that energy transmission takes place continuously.
  • the control takes place via an IC arranged on the interface 2, from the output of which is symbolized by a connector 13, a cable is led to a suitable interface.
  • each of the two coils 1, 2 can optionally send one of two signals of different frequencies, for example one with 113.8 kHz and one with 455 kHz.
  • the signal with the frequency of 113.8 kHz is used for energy supply; If transmission is not carried out at this frequency, the energy supply is bridged by means arranged in data carrier 1, such as capacitors.
  • the frequencies mentioned represent the different signal types, the phase position represents the content of the data information.
  • clock pulses clock pulses
  • data information data information
  • CS Chip Select pulses
  • the clock pulses and the CS pulses are defined in that both coils 1 and 2 switch between the two frequencies mentioned in a specific sequence. Data is available when there is a signal of the same frequency on both channels. If there is no phase difference between the two signals, this corresponds to the content "0", if the phase difference is 180 °, then this corresponds to the content "1".
  • the interface 2 also contains a magnet in the base of the slot 5, which holds the latter in the slot 5 as a result of the force exerted on the iron plate 12 in the data carrier 1, as a result of which the disk 1 is secure in the interface 2 even when the interface 2 is inclined forward is held.
  • the interface 2 also has two signal lamps 14 on its front, preferably light-emitting diodes, which are arranged in different whose colors light up and display the two operating states “data carrier detected" and "data exchange is taking place”. Of course, in the latter operating state, the data carrier 1 must not be pulled out of the interface 2.
  • the reference numeral 15 denotes a clamping element in FIG. 1, by means of the clamping action of which the interface 2 is held in the front plate 3.
  • FIG. 3 shows an arrangement used in practice for process control / process monitoring in a production plant.
  • the figure shows a section of a data system for a textile company;
  • Such data systems are marketed worldwide, for example, by the applicant of the present patent application under the names USTER MILLDATA, USTER ROTORDATA, USTER CONEDATA (USTER, USTER ROTORDATA and USTER CONEDATA are registered trademarks of Zellweger Uster AG).
  • a machine station or a control device MS is connected to a data bus for the machine data, the so-called TEXBUS, between the individual machines and a central unit.
  • the device MS contains an interface 2 and is also connected to a so-called KEY-BUS, to which a row of interfaces 2 is connected.
  • data carriers 1 are also used, which in turn are connected to a terminal T. This allows interventions in the system with the terminal T via the data carrier 1.
  • the storage part can be moved from the data carrier 1 into the terminal T.
  • similar devices are also used which have an additional keyboard and are used, for example, for reprogramming data carriers 1 and for entering and calling up information.
  • a keyboard represents a cost factor on the one hand and on the other hand induces the user to press keys, it is advisable to keep the number of such stations with a keyboard low and to equip authorized personnel, such as service personnel, with a data carrier 1 connected to a terminal T.

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Description

_ i _
Datensystem für die Ueberwachung und/oder Steuerung von Prozessen
Die Erfindung betrifft ein Datensystem für die Ueberwachung und/oder Steuerung von Prozessen, mit einem Prozessorsystem, mit mindestens einem mobilen Datenträger und mit mindestens einem als Bindeglied zwischen dem Prozessorsystem und dem mindestens einen Datenträge'r wirkenden Interface.
Derartige Datensysteme werden heute vielfach verwendet, beispielsweise für Zutrittskontrolle, Personenerfassung, Zeiterfassung, Gebührenabrechnung und für die Steuerung und/oder Ueberwachung verschiedenster Prozesse auf vielen Gebieten der Technik, so insbesondere auch von Prozessen im Rahmen der in¬ dustriellen Herstellung von Textil rodukten. Dabei werden als Datenträger Schlüssel, Magnetkarten oder sogenannte Chip-Karten verwendet, wobei deren Anwendungsbereich von der einfachen Zutrittsberechtigung bei einem Schlüs¬ sel bis zum Datenaustausch zwischen Datenträger und Prozessorsystem bei den Chip-Karten reicht.
Wenn nun ein derartiges System in der Textilindustrie verwendet werden soll, dann muss der Datenträger äusserst robust und immun gegen Störungs¬ einflüsse durch Staub, Schmutz, Nässe, Temperaturschwankungen, sowie durch die üblichen Reinigungs- und Lösungsmittel sein. Ausserde soll er einfach zu handhaben sein und eine handliche Grosse aufweisen. Es liegt auf der Hand, dass diese Anforderungen am besten von einem einfa¬ chen Schlüssel erfüllt würden, der jedoch den Nachteil aufweist, dass kei¬ nerlei Datenaustausch mit dem Prozessorsystem möglich ist. Verwendet man anderseits Magnetkarten oder Chip-Karten, dann ist zwar ein Datenaustausch möglich, aber nur unter Inkaufnahme einer verstärkten Anfälligkeit gegen¬ über den genannten Störungen.
Durch die Erfindung soll nun ein Datensystem geschaffen werden, dessen Da¬ tenträger einerseits einen Datenaustausch ermöglicht, und zwar in einem möglichst weiten Rahmen mit der vorzugsweisen Möglichkeit der Programmier¬ barkeit des Datenträgers, und der anderseits auch unter erschwerten Umwelt¬ bedingungen, wie sie beispielsweise in einem Produktionsbetrieb gegeben sind, störungssicher und zuverlässig einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass: a) der Datenträger Steckerartig ausgebildet ist und ein Gehäuse sowie eine in diesem angeordnete Schaltung aufweist; b) das Interface zum Einschieben des Datenträgers ausgebildet ist und ent¬ sprechende Mittel für den Datenaustausch zwischen Datenträger und Pro¬ zessorsystem aufweist; und c) der Datenträger via Interface mit Betriebsenergie versorgt wird, wobei sowohl die Energieversorgung des Datenträgers als auch der genannte Da¬ tenaustausch kontaktlos erfolgt.
Kontaktlos bedeutet in diesem Zusammenhang beispielsweise induktiv, so dass auf alle elektrischen Kontaktflächen oder -punkte verzichtet werden kann, wodurch die Zuverlässigkeit und die Robustheit des Datenträgers schlagartig erhöht wird und die genannten Störungseinflüsse ausgeschaltet werden. Ein weiterer Vorteil ist die Energieversorgung über das Interface, wodurch auf eine Batterie im Datenträger verzichtet werden kann.
Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung ist der Datenträger in Form eines flachen prismatischen Körpers ausgebildet, dessen Fläche etwa derjenigen einer üblichen Kreditkarte entspricht, wobei die Schaltung in das Gehäuse eingebettet und von diesem allseitig umschlossen ist.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Datenträgers abgestuft und dass das Interface mit einem Schlitz versehen ist, dessen Querschnitt an denjenigen des abgestuften Gehäuseteils mit der kleineren Dicke angepasst ist.
Der Datenträger ist also somit ein allseitig geschlossener prismatischer Körper von der Form eines dünnen Schächtelchens oder einer Kreditkarte von einigen Millimetern Dicke, der wegen der Abstufung seines Gehäuses nur mit einer seiner Stirnflächen in das Interface geschoben werden kann. Der Datenträger ist absolut unempfindlich gegen Umwelteinflüsse wie Staub, Nässe, Temperaturschwankungen und Reinigungs- oder Lösungsmittel und kann in seiner Robustheit durchaus mit einem Schlüssel verglichen werden.
Das erfindungsgemässe System ist nicht nur für die Ueberwachung und/oder Steuerung von Prozessen in Produktionsbetrieben einsetzbar, sondern kann auch auf vielen weiteren Gebieten eingesetzt werden. Derartige Gebiete sind beispielsweise:
- Zutrittskontrolle: Wegen der Unempfindlichkeit gegenüber Umgebungsein¬ flüssen ist auch ein Einsatz im Freien möglich. Da garantiert keine Fun¬ ken auftreten, kann das System sogar in explosionsgefährdeten Gebieten (beispielsweise Bergwerke, Raffinerien, Bohrinseln) verwendet werden.
- Personal- und/oder Zeiterfassung: Ausb ldung als Personalausweis, even¬ tuell gekoppelt mit Arbeitszeiterfassung (gleitende Arbeitszeit).
- Ereigniszähler: Kopierautomaten
- Gebührenabrechnung: Beispielsweise an Tankstellen, Getränkeautomaten, Waschmaschinen und in Kantinen.
- Programmspeicher für jegliche Art von Steuerung (beispielsweise Muster¬ speicher).
- Kommunikations-Schnittstelle für mobiles Terminal.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines AusführungsbeiSp els und der
Zeichnungen näher erläutert; es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung eines erfindungsgemässen Datenträgers und eines zugehörigen Interface,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Datenträger bei abgenommenem Oberteil im Massstab von etwa 1,5:1; und
Fig. 3 eine schematische Perspektivdarstellung einer Anordnung für Pro¬ zesssteuerung/Prozessüberwachung in einem Produktionsbetrieb.
Fig. 1 zeigt die beiden Hauptkomponenten eines erfindungsgemässen Datensy¬ stems, und zwar einen mobilen Datenträger 1 und das zugehörige Interface 2, welches das Bindeglied zwischen den Datenträger 1 und einem nicht darge- stellten Prozessorsystem bildet. Letzteres ist durch eine das Interface 2 tragende Platte 3 symbolisiert, welche beispielsweise die Gehäusefrontplat¬ te eines Steuergeräts des Prozessorsystems bildet.
Der Datenträger 1 hat eine flache Form mit den ungefähren Abmessungen 64 x 45 x 9 mm und weist ein zweiteiliges Gehäuse auf, wobei in den einen Ge¬ häuseteil 1' eine elektronische Schaltung eingesetzt und der andere Teil 1" als Deckel ausgebildet ist. Die beiden Gehäusteile l1 und l1' sind längs ihrer Trennkante 4 in geeigneter Form miteinander verbunden, vorzugs¬ weise mit Ultraschall verschweisst. Als Gehäusematerial wird Kunststoff verwendet.
Der Datenträger 1 ist abgestuft ausgebildet, wobei der dünnere Teil zum Einschieben in das Interface 2 vorgesehen ist. Dementsprechend enthält das letztere einen Schlitz 5 für die Aufnahme des Datenträgers 1, wobei die Schlitzbreite an die Dicke des dünneren Teils des Datenträgers 1 angepasst ist. Dessen dickerer Teil dient als Griffteil beim Einschieben in das In¬ terface 2 und beim Herausziehen aus diesem und weist eine grifffreundliche Oberfläche auf. Vorzugsweise ist diese Oberfläche aufgerauht, geriffelt oder gerippt. Ausserdem weist der Datenträger 1 an seinem Griffteil eine Bohrung B für ein Befestigungsmittel, wie beispielsweise eine Kette oder eine Schnur, auf.
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, enthält der Gehäuseteil 1' eine Printplatte 6 mit der erforderlichen elektronischen Schaltung. Die Printplatte 6 ist mit¬ tels eines vom Boden des Gehäuseteils 1' nach oben ragenden Bolzens 7 im Gehäuse zentriert. Im Bereich der beiden vorderen Ecken des dünneren Teils des Datenträgers 1 sind jeweils mehrere Zentrier- und Befestigungsstege an¬ geordnet: Je ein Steg 8 mit kreuzförmigem Querschnitt zum Aufstecken einer Spule Sl oder S2, je ein Steg 9 zur Sicherung dieser Spulen gegen Verdre¬ hung, je ein L-förmiger Steg 10 zur Halterung und Zentrierung der Print¬ platte 6, und je ein Steg 11 zur Halterung eines streifenförmigen Eisen- plättchens 12, welches zwischen diesen Stegen und der Stirnwand des Daten¬ trägers 1 eingeklemmt ist.
Sämtliche im Gehäuseteil T enthaltenen Teile, also die Printplatte 6, die beiden Spulen Sl und S2 und das Eisenplättchen 12 sind mit einem Kunstharz in den Gehäuseteil 1' eingegossen. Dies bedeutet nicht nur deren Fixierung und Sicherung gegen Verrutschen, sondern ergibt auch einen nicht unerhebli¬ chen Schutz gegen Stosseinwirkung.
Die Printplatte 6 enthält die erforderlichen elektronischen Bausteine, da¬ runter insbesondere einen Speicherteil mit mehreren Speichern, welche in EEPROM-Technologie ausgeführt, also nicht-flüchtig "sind. In diesen Spei¬ chern, die je nach Speichergrösse aus einer oder mehreren integrierten Schaltungen gebildet sind, sind unter anderem die Parameter des Datenträ¬ gers 1 gespeichert, von denen ein Teil zu dessen interner Organisation (De¬ finition der verschiedenen möglichen Zugriffsrechte zu den Daten) dient. Die Speicher enthalten ausserdem schreib- und/oder lesegeschützte Register für den Syste hersteller beziehungsweise für den Systembenützer und freie Register für die Aufnahme weiterer Daten. Der Datenaustausch erfolgt über die beiden Spulen Sl und S2, die um 180° gegengepolt in den Gehäuseteil 1' eingesetzt sind, und von denen die eine als Datenkanal und die andere als Steuerkanal dient. Die Spulen Sl und S2 dienen ausserdem zur Energieversorgung der Elektronik, so dass der Daten¬ träger 1 keine Batterien benötigt.
Das Interface 2 (Fig. 1) enthält im Bereich des Aufnahmeschlitzes 5 für den Datenträger 1 zwei mit den Spulen Sl und S2 fluchtende gleichartige Spulen, die so angesteuert sind, dass es für den Datenaustausch belanglos ist, wel¬ che der Spulen Sl und S2 mit welcher Spule des Interface 2 in Verbindung steht. Somit braucht nicht darauf geachtet zu werden, in welcher Drehstel¬ lung der Datenträger 1 in das Interface gesteckt wird. Die Spulen des In¬ terface 2 sind mit Impulspaketen verschiedener Frequenz und Phaεenlage an¬ gesteuert und es wird bei eingestecktem Datenträger 1 dauernd über einen Kanal gesendet, so dass ständig eine Energieübertragung stattfindet. Die Ansteuerung erfolgt über einen am Interface 2 angeordneten IC, von dessen durch einen Stecker 13 symbolisiertem Ausgang ein Kabel zu einer geeigneten Schnittstelle geführt ist.
Mit den beiden Spulen Sl und S2 stehen zwei Uebertragungswege, oder mit anderen Worten, Kanäle zur Verfügung. Je nach Einsteckrichtung dient die eine der Spulen 1 und 2 für Uebermittlung oder Empfang der Informationen des einen Kanals, und die andere Spule dient dem anderen Kanal. Durch Aus¬ wertung von Frequenz und Phasenlage der Signale auf den beiden Kanälen wird erreicht, dass auf diesen zwei Kanälen mehr als zwei Signale übertragen werden können, ohne dass dabei eine spezielle Codierung vorgenommen werden müsste. Jede der beiden Spulen 1, 2 kann wahlweise eines von zwei Signalen ver¬ schiedener Frequenzen aussenden, beispielsweise eines mit 113,8 kHz und eines mit 455 kHz. Dabei dient das Signal mit der Frequenz 113,8 kHz zur Energieversorgung; wird nicht mit dieser Frequenz gesendet, dann erfolgt eine Ueberbrückung der Energieversorgung durch im Datenträger 1 angeordnete Mittel, wie beispielsweise Kondensatoren. Die genannten Frequenzen reprä¬ sentieren die verschiedenen Signaltypen, die Phasenlage repräsentiert den Inhalt der Dateninformationen.
Es sind drei Signaltypen vorgesehen: Taktimpulse, Dateninformationen und sogenannte CS (= Chip Select)-Impulse, die sicherstellen, dass ein Daten¬ austausch nur über bestimmte, definierte Signale erfolgen kann. Die Taktim¬ pulse und die CS-Impulse sind dadurch definiert, dass beide Spulen 1 und 2 in einer bestimmten Abfolge zwischen den beiden genannten Frequenzen um¬ schalten. Eine Dateninformation liegt dann vor, wenn auf beiden Kanälen ein Signal der gleichen Frequenz vorhanden ist. Besteht zwischen den beiden Signalen kein Phasenunterschied, dann entspricht dies dem Inhalt "0", beträgt der Phasenunterschied 180°, dann entspricht dies dem Inhalt "1".
Das Interface 2 enthält ausserde im Grund des Schlitzes 5 einen Magneten, welcher infolge seiner Krafteinwirkung auf das Eisenplättchen 12 im Daten¬ träger 1 den letzteren im Schlitz 5 hält, wodurch der Datenträger 1 auch bei schräg nach vorne geneigter Montage des Interface 2 in diesem sicher gehalten ist. Schliesslich weist das Interface 2 an seiner Frontseite noch zwei Signallämpchen 14, vorzugsweise Leuchtdioden, auf, welche in verschie- denen Farben leuchten und die beiden Betriebszustände "Datenträger erkannt" und "Datenaustausch findet statt" anzeigen. Selbstverständlich darf beim letzteren Betriebszustand der Datenträger 1 nicht aus dem Interface 2 he¬ rausgezogen werden. Mit dem Bezugszeichen 15 ist in Fig. 1 ein Klemmorgan bezeichnet, durch dessen Klemmwirkung das Interface 2 in der Frontplatte 3 gehalten ist.
Fig. 3 zeigt eine in der Praxis verwendete Anordnung für Prozesssteuerung/ Prozessüberwachung in einem Produktionsbetrieb. Die Figur zeigt einen Aus¬ schnitt aus einem Datensystem für einen Textilbetrieb; derartige Datensy¬ steme werden beispielsweise von der Anmelderin der vorliegenden Patentan¬ meldung unter der Bezeichnung USTER MILLDATA, USTER ROTORDATA, USTER CONE- DATA (USTER, USTER ROTORDATA und USTER CONEDATA sind eingetragene Waren¬ zeichen der Zellweger Uster AG) weltweit vertrieben. Darstellungsgemäss ist eine Maschinenstation oder ein Steuergerät MS an einen Datenbus für die Ma¬ schinendaten, den sogenannten TEXBUS, zwischen den einzelnen Maschinen und einer Zentraleinheit angeschlossen. Das Gerät MS enthält ein Interface 2 und ist ausserdem mit einem sogenannten KEY-BUS verbunden, an den eine Rei¬ he von Interfaces 2 angeschlossen ist.
Wie der Figur zu entnehmen ist, werden auch Datenträger 1 verwendet, die ihrerseits an ein Terminal T angeschlossen sind. Dies erlaubt Eingriffe in das System mit dem Terminal T über den Datenträger 1. In diesem Fall kann der Speicherteil vom Datenträger 1 in das Terminal T verlegt sein. Neben dem dargestellten Gerät MS sind auch noch ähnliche Geräte in Verwen¬ dung, die eine zusätzliche Tastatur aufweisen und beispielsweise zum Umprogrammieren von Datenträgern 1 und für Eingabe und Abruf von Informa¬ tionen verwendet werden. Da eine derartige Tastatur aber einerseits einen Kostenfaktor darstellt und anderseits zum Drücken von Tasten verleitet, empfiehlt es sich, die Anzahl derartiger Stationen mit Tastatur gering zu halten und dafür befugtes Personal, wie beispielsweise Serviceleute, mit einem an ein Terminal T angeschlossenen Datenträger 1 auszurüsten.

Claims

Patentansprüche
1. Datensystem für die Ueberwachung und/oder Steuerung von Prozessen, mit einem Prozessorsystem, mit mindestens einem mobilen Datenträger und mit mindestens einem als Bindeglied zwischen dem Prozessorsystem und dem mindestens einen Datenträger wirkenden Interface, dadurch gekennzeich¬ net, dass: a) der Datenträger (1) steckerartig ausgebildet ist und ein Gehäuse (l1, l' ) sowie eine in diesem angeordnete Schaltung (6) aufweist; b) das Interface (2) zum Einschieben des Datenträgers ausgebildet ist und entsprechende Mittel für den Datenaustausch zwischen Datenträger und Prozessorsystem aufweist; und c) der Datenträger via Interface mit Betriebsenergie versorgt wird, wo¬ bei sowohl die Energieversorgung des Datenträgers als auch der ge¬ nannte Datenaustausch kontaktlos erfolgt.
2. Datensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträ¬ ger (1) in Form eines flachen prismatischen Körpers ausgebildet ist, dessen Fläche etwa derjenigen einer üblichen Kreditkarte entspricht, wobei die Schaltung (6) in das Gehäuse (l1, l'1) eingebettet und von diesem allseitig umschlossen ist.
3. Datensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1*, 1") des Datenträgers (1) abgestuft und dass das Interface (2) mit einem Schlitz (5) versehen ist, dessen Querschnitt an denjenigen des ab¬ gestuften Gehäuseteils mit der kleineren Dicke angepasst ist.
4. Datensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei in den Datenträger (1) eingesetzte Spulen (Sl, S2), über welche im Zu¬ sammenwirken mit entsprechenden Spulen des Interface (2) die Energie¬ versorgung des Datenträgers und der Datenaustausch erfolgen.
5. Datensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spulen (Sl, S2) im Datenträger (1) dessen Sende- beziehungsweise Emp¬ fangskanal bilden und gegengepolt in den Datenträger eingesetzt sind.
δ. Datensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen des Interface (2) mit Impulspaketen verschiedener Frequenz und Phasen¬ lage angesteuert sind, und dass bei eingeschobenem Datenträger (1) über die dessen Empfangskanal zugeordnete Interface-Spule eine ständige Energieübertragung stattfindet.
7. Datensystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen in den Daten¬ träger (1) im Bereich von dessen Stirnfläche eingesetzten magnetisier- bareπ Körper (12) und durch einen im Grund des Schlitzes (5) des Inter¬ face (2) angeordneten Magneten. - 13
8. Datensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (6), die Spulen (Sl, S2) und der magnetisierbare Körper (12) in das Ge¬ häuse (!') des Datenträgers (1) eingegossen sind.
9. Datensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Interface (2) optische Mittel (14) zur Anzeige verschiedener Betriebszustände aufweist.
10. Datensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Interface (2) die für den Datenaustausch erforderliche elektronische Schaltung und einen Anschluss (13) für die Verbindung zu einer Schnittstelle auf¬ weist und sowohl in ein Gerät, beispielsweise ein Steuergerät (MS), einbaubar als auch autonom verwendbar ist.
11. Datensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger (1) an ein Terminal (T) angeschlossen ist, wodurch via Datenträger und Interface (2) eine Eingriffsmöglichkeit in das Da¬ tensystem gegeben ist.
12. Datensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schal¬ tung des Interface (2) so ausgelegt und angesteuert ist, dass der Da¬ tenaustausch von der Position des Datenträgers (1) im Interface unab¬ hängig ist.
EP89903081A 1988-03-17 1989-03-14 Datensystem für die überwachung und/oder steuerung von prozessen Withdrawn EP0357736A1 (de)

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