[发明专利]带有主单元和从属单元的装置

说明书

本发明涉及一种至少含有一个主单元的装置，该主单元通过一条母线与各从属单元连接，从属单元分别具有一个存储器，主单元以读和/或写的方式访问存储器的数据组。

在1994年出版的西门子产品目录ST54.1，SIMATIC S5，自动化设备一文中，对这种装置作了记载。在一个高效的自动化设备的组件框架中，多个主单元以中心组件的形式通过并行的底板母线与多个作为数字输入/输出组件，模拟输入/输出组件，信号预处理组件或通讯组件的从属单元连接。

主单元以读或写的方式访问从属单元，在主从单元之间进行不同形式的数据交换，例如过程数据、参数数据或诊断数据。为此从属单元通常具有一个存储器，其中数据被存放在为之设定的范围内，主单元通过相应的地址存取这些数据。为保证数据的存取不受干扰，主单元既要识别存储器的大小及存储器不同范围的划分又要识别不同数据类型及其在该范围内的布局。例如，如果一个主单元试图访问一个从属单元中的诊断数据，而该从属单元因不具有诊断功能而不含诊断数据，这时，尤其在自动化设备中，不允许出现诸如延长母线占用时间一类的干扰。为避免上述干扰出现，可以将所有与母线连接的从属单元的存储器设置为相同的大小，并统一设定其范围划分及数据的形式和布局。这意味着，从属单元的各个存储器既要适合于最大的存储器又要适合于布局的最大存储范围。这导致一些从属单元超过设定范围，而且存储范围的大小不能变化。

在德国专利申请P4440789.0中，提出了一种至少含有一个主单元的装置，该主单元通过一条母线与从属单元连接，从属单元分别具有一个存储器，主单元以读和/或写的方式访问存储器的数据组。各从属单元分别含有一个记录范围，主单元通过该记录范围通知从属单元即将进行的存储指令，而从属单元通过该记录范围向主单元发出访问许可或给予拒绝，在发出访问许可时，从属单元向主单元指定一个存储器的地址范围，主单元在记录范围中读出其位置。由此，从属单元存储器的地址范围取决于母线地址范围。

本发明的目的在于提供一种本文前言所述类型的装置，在该装置中，主单元根据一个预定的通信记录统一访问从属单元的数据。此外还要设置一个适合于根据该记录与主单元进行通信的从属单元。

本发明的目的是这样实现的，即所述装置通过如权利要求1特征部分的特征得以实现，其从属单元通过权力要求10所提供的措施得以实现。

所有与母线连接的从属单元都备有一个记录范围，主单元统一访问该记录范围。在记录范围的任务单元里，主单元通知从属单元欲进行的通信指令，从属单元在记录范围的答复单元里记录收到了该指令。主单元在相同的地址下定义参与通信的从属单元的任务单元和答复单元。如果从属单元发出访问许可，它便在答复单元里登记上传输地址，主单元根据该地址存取一个或多个数据组。主单元通过在任务单元里进行相应的登记，通知从属单元数据传输已经完毕，从属单元在答复单元里相应登记表示已接收到该通知。

主单元在同一个传输地址下进行所有数据存取，该地址的位宽最好与母线相适合。从属单元为数据组指定与传输地址不同的存储器的存储地址，因此，从属存储器的地址范围与母线地址范围无关，存储器的大小可以与从属单元的要求相适合。

从属单元自己管理其存储器，主单元既不知道存储器的大小也不知道存储器各不同范围的划分，因此，不需要为主单元建立有关从属单元存储器的目录，由此缩短了运行时间。存储器的大小和划分仅仅取决于不同从属单元的功能。尤其在从属单元中，上述方式可节省下类存储组件，例如该存储组件只含有诊断数据或根本不能处理数据组，因而不含有过程数据，参数数据和诊断数据的存储器。

需要写入及读出的数据组分别含有一个数据组号，需执行写指令时，主单元在任务单元登记待写的数据组的长度，需执行读指令时，从属单元在答复单元登记待读数据组的长度。这些长度值支持不同的数据组，如8字节(Byte)，16字节或32字节数据组，这样可以扩展从属单元的功能，而不至于影响到主单元(否则，必须扩大存储器和数据组)。

某些从属单元根本不含有用于这类数据组的存储器，为使这些从属单元参与通信记录，在任务单元里通过一个固定的标记拒绝主单元访问这类数据组，通常主单元通过一个插接位置地址和一个相应的标记访问例如形式为数字输入/输出设备的从属单元。

可以对该装置扩展具有不同功能的从属单元，其前提是：从属单元提供必要的记录范围，供主单元通过该记录范围与从属单元开始通信。

该装置可以包括多个分别带有一个标记的主单元。执行读或写指令的主单元将其标记登记到任务单元，其中每个主单元通过其所属的传输地址访问从属单元。