[发明专利]用于控制自动化系统，特别是铁路系统的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制具有传感器和执行器的自动化系统，特别是铁路系统的装置，所述装置具有：用于执行用户程序的可编程的控制单元；本地的输入/输出单元，在所述输入/输出单元上连接有多个传感器和执行器；以及通信网络，所述通信网络连接控制单元和本地的输入/输出单元，其中，所述控制单元构成为，依据用户程序处理来自传感器的输入数据，以便生成用于执行器的控制指令，并且其中，控制单元和输入/输出单元构成为，通过通信网络交换数据电文，以便传输输入数据和控制指令。

此外，本发明涉及一种用于控制具有传感器和执行器的自动化系统，特别是铁路系统的方法，所述方法具有下述步骤：

-提供本地的输入/输出单元，在所述输入/输出单元上连接有多个传感器和执行器；

-提供用于处理传感器的输入数据和用于生成用于执行器的控制指令的控制单元；

-在控制单元和输入/输出单元之间通过通信网络交换数据电文，所述通信网络连接所述控制单元和本地的输入/输出单元，

其中，所述控制单元依据传感器的输入数据借助于数据电文控制所述执行器。

背景技术

通常从DE102007039154A1中已知一种这样的装置和这样的方法，其中，所述文献没有公开所述装置和方法的所有各个细节。

DE102007039154A1说明了一种用于铁路网络的所谓的安全系统，所述安全系统具有控制平面和待控制的场元件。作为示例提及电子信号站。这样的信号站在历史上是极度集中地构造的，并且因此任何小的改动对整个系统产生影响。这也适用于软件，在小的改动的情况下，所述软件必须与从控制平面直到场元件，例如道岔、行驶信号等等相匹配。为了使这样的安全系统的改造和改进变得容易，本文献提出一种模块结构，其中，所述控制平面构成为主机，其中，所述场元件构成为从机，并且其中，主机和从机通过通信网络相互连接。此外，从机应可通过控制器控制，所述控制器可通过对所有从机而言统一的通信接口连接到通信系统上。

DE102007039154A1对于所提出的实现形式假定，所述通信系统确保在主机和从机之间的不失真的且不可失真的传输。换句话说，所提出的解决方案需要在主机和从机之间的故障保护的通信系统。这导致主机和从机都具有用于故障保护的通信系统的特殊的通信接口。相对于以前的基于DE102007039154A1的安全系统，这样的实现形式带来在改造和改进的情况下灵活性方面的进步。但是，当想要改建已存在的铁路系统时，所提出的实现形式是不利的，因为所述实现形式基于特殊的，并且因此通常为专有的通信系统的应用。

在DE19742716A1中说明了一种具有控制单元和多个输入/输出单元的控制和数据传输系统。在所述控制单元和输入/输出单元中分别集成有与安全相关的组件，所述组件将待传输的输入和输出数据取反，并且相对于原始数据冗余地传输待传输的输入和输出数据。冗余的数据传输需要特别为其构成的并且因此专有的通信接口和相应地构成的输入/输出单元。因此，当想要改建已存在的铁路系统时，所述控制和数据传输系统也是不利的。

发明内容

在这个背景下，本发明的目的是，提出一种开始所述类型的装置和方法，所述装置和方法能够以低成本的方式实现具有与安全相关的组件的自动化系统的灵活的变动和改进。

根据本发明的一方面，所述目的通过开始所述类型的装置得以实现，所述装置具有本地的断开单元，所述本地的断开单元以与输入数据和控制指令分离的方式与本地的输入/输出单元耦联，其中，所述控制单元构成为，将用于断开单元的特有的校验数据集成到用于输入/输出单元的数据电文中，并且其中，所述断开单元构成为，依据特有的校验数据使输入/输出单元不起作用。

根据本发明的另一方面，所述目的通过开始所述类型的方法得以实现，其中，在所述输入/输出单元的区域中提供了本地的断开单元，所述本地的断开单元以与所述输入数据和控制指令分离的方式与本地的输入/输出单元耦联，其中，所述控制单元将用于断开单元的特有的校验数据集成到用于输入/输出单元的数据电文中，并且其中，所述断开单元依据特有的校验数据使输入/输出单元不起作用。

根据另一方面，提供一种用于在开始所述类型的装置中使用的断开单元，所述断开单元具有：用于连接在本地的输入/输出单元上的数据接口；用于处理特殊的校验数据的数据处理部分，所述校验数据能够以与输入数据和控制指令分离的方式通过数据接口提供；以及断开部分，所述断开部分构成为，依据特有的校验数据使输入/输出单元不起作用。