EP0906595B1

Circuit enabling external devices to communicate with central/decentralised data processing system by means of a bus

Abstract

Th objet of the invention is to improve a circuit enabling external devices to communicate with a central/decentralised data processing system by means of a bus, so that different external devices may be connected to any busses. For that purpose, the circuit for connecting any external devices by means of any bus systems to the data processing system has automatic bus recognition and adapting circuits for automatically recognising the bus system required by the external device and for automatically adapting to said bus system.

EP0906595B1, drawing sheet 1
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Expired 7 June 2017, 9.3 years ago.

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5 claims: 5 independent, 0 dependent

  1. 1
    A circuit for communication between external field devices having a centralised/decentralised data monitoring system (1), in particular a monitoring and regulation system, by way of a two-conductor field bus (3) for process data detection, control and regulation in sensor and actuator technology, characterised in that the circuit for creating the possibility of connecting any external devices by way of field bus systems (3) including any two lines to the data processing system (1) [...] bus recognition and matching circuits (12, 14, 6, 7) for automatic recognition of the field bus system (3) required for the external device and for automatic matching to this field bus system (3) both with respect to the data exchange and with respect to the power/voltage supply includes:- a processing unit for exchanging and processing the data output by the external device and for recognising and selecting the field bus system (3) used and the protocol used,- a connection unit (12) for matched filtering and amplification of the input signals received by the field bus (3) and for converting them to digital signals which can be fed to the microcontroller (6) by way of a modem (14) and for matched amplification of the signals output from the microcontroller (6) by way of the modem (14) to the field bus (3), which has- a controllable power source/current sink (12a) for matching to the current/voltage conditions of the external device and for internal power supply in the circuit,- a summation amplifier, (12b) controllable by the microcontroller (6) by way of the modem (14), in the connection unit (12), for output of the communications signals matched to the external device and the field bus (3) and for controlling the power source/current sink (12a). Circuit permettant à des appareils de terrain externes de communiquer avec une installation de surveillance de données (1), centralisée/décentralisée, notamment une installation de surveillance et de régulation, par un bus de terrain (3) à deux conducteurs, pour la saisie des données de procédé, la commande et la régulation en technique de capteurs et d'actionneurs, caractérisé en ce que le circuit destiné à créer une possibilité de branchement de n'importe quel appareil extérieur par un système de bus de terrain (3), quelconque, à deux conducteurs, sur une installation de traitement de données (1), comprend des circuits de reconnaissance de bus et/ou d'adaptation (12, 14, 6, 7) pour la reconnaissance automatique du système de bus de terrain (3) nécessaire à l'appareil externe et pour l'adaptation automatique à ce système de bus de terrain (3) à la fois pour l'échange des données et pour le courant/tension, c'est-à-dire : - une unité de traitement pour l'échange de données émis par les appareils externes et pour reconnaître et sélectionner le système de bus de terrain (3), et le protocole utilisés,- une unité de branchement (12) pour le filtrage adapté et l'amplification des signaux d'entrée de données, reçues par le bus de terrain (3) et pour leur conversion en des signaux numériques destinés au microcontrôleur (6) par l'intermédiaire d'un modem (14) et pour l'amplification adaptée des signaux émis par le microcontrôleur (6) par l'intermédiaire du modem (14) vers le bus de terrain (3), qui- comporte une source de courant/puits de courant (12a) commandé pour l'adaptation aux conditions de courant/tension de l'appareil externe et pour l'alimentation en courant interne du circuit, et- un amplificateur additionneur (12b) commandé à partir du microcontrôleur (6) par le modem (14) dans l'unité de branchement (12) pour émettre les signaux de communication adaptés à l'appareil externe et au bus de terrain (3) et pour commander la source de courant/puits de courant (12a). Schaltung für die Kommunikation externer Feldgeräte mit einer zentralen/dezentralen Datenüberwachungsanlage (1), insbesondere einer Überwachungs- und Regelungsanlage über einen Zweileiter-Feldbus (3) für die Prozeßdatenerfassung, Steuerung und Regelung in der Sensor- und Aktortechnik, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Schaffung einer Anschlußmöglichkeit beliebiger externer Geräte über beliebige zwei Leitungen umfassende Feldbussysteme (3) an die Datenverarbeitungsanlage (1) Buserkennungs- und - Anpassungsschaltkreise (12, 14, 6, 7) zur automatischen Erkennung des für das externe Gerät erforderlichen Feldbussystems (3) und zur automatischen Anpassung auf dieses Feldbussystem (3) sowohl hinsichtlich des Datenaustausches als auch hinsichtlich der Strom/Spannunqsversorgung umfaßt: - eine Verarbeitungseinheit zum Austausch und zur Verarbeitung der vom externen Gerät ausgegebenen Daten und zur Erkennung und Auswahl des verwendeten Feldbussystems (3) und des verwendeten Protokolls,- eine Anschalteinheit (12) zur angepaßten Filterung und Verstärkung der vom Feldbus (3) empfangenen Eingangssignale und zu deren Umwandlung in digitale, dem Mikrocontroller (6) über ein Modem (14) zuführbare Signale und zur angepaßten Verstärkung der vom Mikrocontroller (6) über das Modem(14) ausgegebenen Signale an den Feldbus (3), welche- eine ansteuerbare Stromquelle/Stromsenke (12a) zur, Anpassung an die Strom/Spannungsverhältnisse des externen Geräts und zur internen Stromversorgung der Schaltung,- einen von dem Mikrocontroller (6) über das Modem (14) ansteuerbaren Summenverstärker (12b) in der Anschalteinheit (12) zur Ausgabe der auf das externe Gerät und den Feldbus (3) angepaßten Kommunikationssignale und zur Ansteuerung der Stromquelle/Senke (12a) aufweist.
  2. 2
    A circuit according to Claim 1, characterised in that furthermore, for the purpose of protecting the circuit and in order to be able to use it in an explosive environment, filtering and overvoltage protection circuits (5) are provided. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte en outre des circuits de filtre et de protection contre les surtensions (5) pour protéger le circuit et permette son utilisation dans un environnement explosif. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner zum Schutz der Schaltung und um sie in explosiver Umgebung einsetzen zu können, Filter- und Überspannungsschutzschaltkreise (5) vorgesehen sind.
  3. 3
    A circuit according to one of the preceding claims, characterised in that it includes circuits (17) which make it possible to completely DC-uncouple the external device in order to ensure protection against explosion. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' il comprend des circuits de commutation (17) assurant un découplage galvanique total de l'appareil externe pour assurer la sécurité contre les explosions. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Schaltkreise (17) umfaßt, die eine vollständige galvanische Entkopplung des externen Geräts zur Gewährleistung der Explosionssicherheit ermöglichen.
  4. 4
    A circuit according to one of the preceding claims, characterised in that it is intrinsically safe. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' il est en autosécurité. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eigensicher ist.
  5. 5
    A circuit according to one of Claims 1 to 4, characterised in that by converting analog to digital signals in the connection unit (12) both those field bus systems (3) which are based on digital and those which are based on analog data communication can be used. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que par conversion de signaux analogiques en signaux numériques, dans l'unité de branchement (12), on peut utiliser des systèmes de bus de terrain (3), reposant à la fois sur des communications numériques et analogiques de données. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Umwandlung analoger in digitale Signale in der Anschalteinheit (12) Feldbussysteme (3), die sowohl auf einer digitalen als auch auf einer analogen Datenkommunikation basieren, verwendbar sind.