[发明专利]用于失效保护地传输的方法、安全开关装置和控制单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在发送器和接收器之间失效保护地 (sicherheitsgerichtete)传输信息的方法，其中将至少两个涉及信息 的电报作为第一电报通过第一信道和作为第二电报通过第二信道 从发送器传输至接收器。本发明还涉及一种用于操纵在控制单元上 的安全开关装置的方法。本发明也涉及一种安全开关装置，适合用 于失效保护地将信息传输至控制单元及进行相反的传输，该安全开 关装置具有用于第一信道的第一数据线和用于第二信道的第二数 据线，该安全开关装置还具有用于在第一信道上发送/接收涉及信息 的第一电报和在第二信道上发送/接收第二电报的第一装置。与该安 全开关装置相对应地，本发明还涉及一种控制单元，适合用于失效 保护地将信息传输至安全开关装置及进行相反的传输，该控制单元 具有用于第一信道的第一数据线和用于第二信道的第二数据线，该 控制单元还具有用于在第一信道上发送/接收涉及信息的第一电报 和在第二信道上发送/接收第二电报的第三装置。

背景技术

例如，为了在过程自动化中实现安全的现场总线通信，使用了 安全开关装置，如失效保护的传感器，其具有光栅、激光扫描仪、 双手键控器、脚踏垫等的功能。

根据现有技术，在失效保护系统中或者在将安全开关装置的数 据失效保护地传输至上一级的控制单元的情况下，根据IEC61 784-3附录A，Model(模板)B和C，双重发送了具有差错检测后 缀(Sicherungsanhang)的电报。因为此处将冗余地在两个电报中的 信息内容在两个不同的数据信道上或者在时间上滞后地一个接一 个地在一个数据信道上传输至接收器或者传输至控制单元，所以该 传输方法的缺点在于相对于数据量的较低的差错检测。

由此需要进一步的措施用来识别被干扰的数据。这可能借助于 循环冗余校验的校验和而得以实现。该校验和越长，则差错检测越 高。然而长的校验和延长了电报，以至于可能对控制系统的反应时 间造成不利影响。

在根据CAN-Bus(CanopenSafety)的解决办法中，同样地将 失效保护的信息双重地传输(符合ModelC)。

发明内容

由此就将信息冗余地在两条数据线上发送至接收器。本发明的 目的在于，提出一种在发送器和接收器之间失效保护地传输信息时 具有提高的数据安全性的方法。

在开头所述方法中，该目的由此实现，即为了识别出在传输期 间对信息产生影响的差错，至少从第一电报的第一子集中生成第一 识别码用于第二电报，该第一识别码在接收器中应用于测定包含在 第一电报中的信息的完整性。根据本发明，不像在现有技术中那样 在分开的数据线上再次传输需要保护的数据，而是生成第一识别 码，将需要保护的数据的一个所谓的散列值(Hash-Wert)通过第二 数据线来传输。在此有利的是，在不提高每个信道或者说每条导线 的数据量的情况下达到足够高的数据安全性。此外可以通过该方法 以有利的方式来满足这样的要求，即从发送器到接收器以及相反操 作的电报响应的反应时间很短。在小数据量，例如16比特信息的 情况下和在低波特率(小于1兆波特)的情况下该优点特别明显。

在一个有利的设计方案中，从第一电报的与第一子集 (Teilmenge)不同的第二子集中生成第二识别码用于第二电报。该 识别码通常是CRC值。CRC是CyclicRedundancyCheck(循环冗 余校验)的缩写。该循环冗余校验是一种来自信息技术的方法，用 于确定用于数据的校验值，以能够在传输数据时来识别出差错。通 过在第二电报中生成第二识别码，也就是另一个CRC校验值，再 次进一步提高了数据安全性。所以为了验证无差错性 (Fehlerfreiheit)而延长该CRC校验值。

为了在接收器中简化地和更快速地分配(Zuordnung)电报， 如果生成连续的数字用于第二电报，则这是有利的。如果附加地生 成连续的数字用于第一电报以用来在接收器中分配电报，则使分配 进一步得以简化。