[发明专利]自动化设备和自动化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化设备，包括：第一功能单元；第二功能单元；用于连接至第一数据网络的第一网络端口；以及用于连接外围组件的总线主控单元。

背景技术

已知了自动化设备，其具有车载(On-Board)或可模块化地插入的外围设备。在此，外围设备例如理解成输入/输出组件或附加的传感器组件。外围设备的输入/输出信号由自动化设备本身进行处理或者被传输或以电路传输给上位计算单元。优选地，该电路传输借助于第一数据网络来实现。该第一数据网络也称为初级总线系统。特别是，在自动化技术中还存在多种应用情况，其中仅一部分外围设备应在自动化设备本身中被处理或者应被预处理。外围设备的另一部分应被分配给又称为主机系统的上位计算单元。在初级总线系统上可连接用于将附加的外围设备连接到上位计算单元的初级总线装置。

已知了自动化设备，其对于过程现场总线来说通过虚拟模块实现从连接。该从连接基本上局限于有效数据。希望为用于确定的工业应用的自动化设备给定参数的使用者为此必须制订两个单独的方案，一个用于在主机系统上的辅机，和一个用于实际的自动化设备。附加地，必须配置在外围设备和上位计算单元之间的连接。由应用程序对外围设备的访问必须进行编程，并且数据由虚拟模块复制或者复制到虚拟模块上。缺点在于，通过上位计算单元控制的外围设备的反应时间较长。

发明内容

本发明的目的在于改善这种自动化设备的处理速度或者说反应时间。

该目的通过开头所述类型的自动化设备以下述方式来实现，即，第一功能单元具有第一接口单元，该第一接口单元配属有第一网址；第二功能单元具有第二接口单元，该第二接口单元配属有第二网址，其中借助分配装置可逻辑地分配外围组件的地址空间，并且第一地址空间作为地址空间的分离出来的部分可直接地配属给可通过第一网络端口连接的上位计算单元。因此实现了多功能的自动化设备，该自动化设备不仅可以提供用于自身的中心外围设备的一部分的处理能力，而且还显而易见地为上位主机系统提供该中心外围设备的一部分作为“快速”的非中心外围设备。在现在看起来显而易见地用于上位计算单元的外围设备上的上位计算单元(主机系统)方面，其对应于初级总线装置上的非中心外围设备这一方面。在此，初级总线装置的功能应具有相同的特性，其在未进行预处理的情况下提供标准设备。为了满足这些要求，功能单元最大程度地彼此分开。为此，提出两个具有各自的网址的独立的接口单元。在此，网址优选设计成IP地址。借助两个不同网址，两个在配置方面的功能单元和其硬件彼此分离。这种设备的装置功能因此不必再由应该优先承担控制任务并且进而应该具有高性能的控制系统承担。控制系统现在不再受到额外的用于外围组件的并列任务(Koordinationsaufgaben)的影响。在此，自动化设备利用其两个功能单元而具有两个独立的功能。自动化设备借助两个功能单元分为两个逻辑设备，对于每个接口单元来说存在一自身的IP地址，该IP地址也能在第一数据网络中看到。这两个逻辑设备组成一个多功能的自动化设备。

在一个改进方案中，第一接口单元具有第一网络开关，第一数据线连接到第一网络开关上，第一数据线使第一功能单元与第二功能单元连接。优选使用一开关作为网络开关，该开关可通过第一网络端口连接到第一数据网络上，并且在此同时实现通过第一数据线到第二功能单元的通信连接。从上位计算单元通过第一功能单元到第二功能单元的访问路径利用数据技术连接通过两个开关来实现。

作为特别有利的可替换方案，第一功能单元设计成控制系统，第二功能单元设计成用于有效数据连接的通信单元。

相反，在一个可替换的设计方案变体中，在此第二功能单元设计成控制系统，第一功能单元设计成用于有效数据连接的通信单元。在此，在自动化设备中的有存储器可编程的控制器优选被理解成控制系统。有存储器可编程的控制器用于工业过程的程序控制。在此，用于有效数据连接的通信单元优选设计成DP辅机。这种DP辅机能够实现与非中心外围组件(DP)的数据技术连接。该非中心外围组件例如可以是用于接收和发送输入和输出信号的输入/输出模块，如其在用于执行器和传感器的工业过程中所必需的那样。

此外，有利的是，设计成控制系统的功能单元具有总线主控单元。该总线主控单元用于连接外围组件，在此，外围组件可以是中心地插在自动化设备上的输入/输出组件，或者还可以是工业制造过程中非中心分布的外围组件，这些外围组件优选通过现场总线连接至总线主控器。