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Zeitsynchrone Datenübertragung / Buskommunikation

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017900D
Original Publication Date: 2001-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 160K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Johann Wolf: AUTHOR

Abstract

Systeme der Kommunikation, der Nachrichten und Datenübertragung bzw. Systeme der Buskommunika- tion unterscheiden sich unter anderem in den Zugriffsverfahren und den damit verbundenen Zeit- verzögerungen der eintreffenden Nachrichten. Je nach Zugriffsverfahren lassen sich dabei die tatsäch- lich entstandenen Verzögerungen schwer oder gar nicht mehr ermitteln. Abgesehen von der Verwen- dung schneller Bussysteme mit Echtzeitverarbeitung z.B. in der Prozesstechnik ist damit eine spätere zeit- liche Korrelation verschiedener Ereignisse nicht mehr möglich.

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Information / Kommunikation

Zeitsynchrone Datenübertragung /Buskommunikation

Idee: Dr. Johann Wolf, Regensburg

Systeme der Kommunikation,  der  Nachrichten  undDatenübertragung bzw. Systeme der Buskommunika-tion unterscheiden sich unter anderem in denZugriffsverfahren und den damit verbundenen Zeit-verzögerungen der eintreffenden Nachrichten. Jenach Zugriffsverfahren lassen sich dabei die tatsäch-lich  entstandenen  Verzögerungen  schwer  oder  garnicht mehr ermitteln.  Abgesehen  von  der  Verwen-dung schneller Bussysteme mit Echtzeitverarbeitungz.B. in der Prozesstechnik ist damit eine spätere zeit-liche Korrelation verschiedener Ereignisse nicht mehrmöglich.

Eine quasi ”Zeitgleichheit” kann entweder mit auf-wendigen Echtzeitsystemen  erreicht  werden,  wenndie maximalen Zeitabstände von Nachrichten kleinersind als das Zeitfenster anhand dessen die Zeitgleich-heit entschieden wird oder mit einer Vielzahl von -parallelen  Punkt zu Punkt Verbindungen - der Teil-nehmer zur Verarbeitungseinheit.

Für eine Vielzahl von Verarbeitungen ist die soforti-ge  Reaktion  auf  ein  Verarbeitungsergebnis nichtunbedingt erforderlich, so dass prozessgeeigneteEchtzeitsysteme zu aufwendig sind. Wichtig ist aberdie zeitliche Korrelierbarkeit verschiedener Ereignis-se, um daraus - ggf. auch zu einem etwas späterenZeitpunkt - Schlüsse ziehen zu können, z.B. über denZustand einer elektrischen Antage, eines Gebäudes,usw. Was dazu fehlt, ist eine relative oder absoluteZeitinformation jeder Nachricht vom Zeitpunkt ihresAuftretens.

Im folgenden Text werden sowohl ein Übertragungs-system  als  auch  ein  Bussystem  vorgestellt, welchesich des gleichen Lösungsansatzes bedienen. Es wirddaher immer von einem Kommunikationssys-tem/Bussystem, etc. gesprochen.

Vorgeschlagen wird ein Kommunikations-/Bussystem, in welchem die Systemteilnehmer jederNachricht (z.B. einer Meldung eines angeschlossenenSensors) eine absolute oder relative Zeitinformationhinzufügen,  welche  der  Nachrichtenentstehungszeitentspricht. Am Empfangsort  stehen  dann  für  einezeitliche Korrelation einige oder alle Nachrichten mitihrer “Entstehungszeit”  für  eine  Verarbeitung  zurVerfügung.

Bild  1  zeigt  eine  prinzipielle  Realisierung einesKommunikations-/Bussystemteilnehmers.  Ergänzendzu den beiden Grundkomponenten eines Kommuni-kations-/Bussystemteilnehmers dem System-/Buskoppler  (im  Kommunikationssystem  evtl. mitModem) für  die  Regelung  der  Kommunikation  mitdem  Übertragungsmedium/Bus  und  einer  Verarbei-

Siemens  Technik Report      Jahrgang 4  Nr.13      Oktober 2001

Information / Kommunikation

Sensor

Aktor

Schalter

Gerät

Bild 1

System-/Bus-Koppler

"Uhr"

(1)(2)

Verarbeitungseinheit

(3) (4) (5)

(Datenübertragungssystem) bzw. Bus mit Token-Zugriffsverfahren

tungseinheit  für  die angeschlossenen Komponenten(Sensoren, Aktoren, Geräte, Schalter,...) enthält derSystem-/Busteilnehmer auch eine Uhr-Funktion.Diese kann über die Verbindung (1) vom...