[发明专利]在基础模块和第一扩展模块间进行串行数据传输的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在基础模块和扩展模块之间进行串行数据传输的方法和装置。基础模块和扩展模块尤其用于对电机进行控制和监控。

背景技术

由基础模块和至少一个扩展模块形成的系统尤其应用在工业自动化技术的领域中。基础模块(基础设备)在此尤其是具有控制功能的过载保护设备。至少一个扩展模块尤其是电流检测模块、电压监控模块、操作模块和/或显示模块。借助扩展模块，基础模块能够以扩展模块的至少一个功能进行扩展。为了在基础模块和至少一个扩展模块之间进行通信，基础模块和扩展模块分布包括一个系统接口，通过该系统接口实现在基础模块和扩展模块之间的串行数据传输。系统接口具有作为串行外围设备接口的四个针脚(缩写：SPI)和两个作为通用非同步收发器(缩写：UART)接口或作为内部集成电路(缩写：I²C)接口的两个针脚。

这种类型的系统例如为西门子公司的模块化构造的电机管理系统“SIMOCODE pro”。模块化构造的电机管理系统SIMOCODE pro设计用于低压范围中的电机并且允许通过PROFIBUS或者PROFINET直接连接至自动化系统。其覆盖最重要的功能关系，包括在电机支路和自动化系统之间的安全指向的断开，并且在仅仅一个紧凑的系统中统一了所有必要的保护功能、监控功能、安全功能和用于通过电机支路控制的电机的控制功能。模块化构造的电机管理系统SIMOCODE pro包括基础模块(基础设备)，其能够取决于电机管理系统的所希望的功能性以扩展模块进行扩展。为了在基础模块和至少一个扩展模块之间进行通信，各个模块分别具有一个上述的系统接口。

发明内容

本发明的目的是，对所提及的装置进行进一步改进，从而能够在基础模块和扩展模块之间实现数据包的改进的数据传输。尤其是大于10字节的数据包应该能够被改进地在基础模块和扩展模块之间进行传输。

该目的通过根据本发明的方法，也就是通过用于在基础模块和第一扩展模块之间进行串行数据传输的方法实现，其中，基础模块和第一扩展模块分别包括一个第一系统接口，该第一系统接口具有作为串行外围设备接口的四个针脚和作为UART接口或者作为I²C接口的两个针脚，其中，基础模块的第一系统接口与扩展模块的第一系统接口连接，并且在基础模块和第一扩展模块之间通过串行外围设备接口的数据传输是循环数据传输并且通过UART接口或者I²C接口的数据传输是非循环数据传输，其中为了从基础模块至第一扩展模块交换数据包，基础模块借助在与第一扩展模块的循环数据传输中的至少一个控制位向第一扩展模块指出，通过非循环数据传输将数据包传输给第一扩展模块，并且随后将数据包通过非循环数据传输传输给第一扩展模块，并且该目的通过根据本发明的装置，也就是通过用于执行根据本发明的方法的系统实现，其中，该系统包括基础模块和第一扩展模块。

在系统接口中，至少两个接口组合成总接口。系统接口包括SPI和UART接口和/或I²C接口。SPI通过系统接口的四个针脚实现。UART和/或I²C接口通过系统接口的两个另外的针脚实现。

各个模块(基础模块和扩展模块)分别包括通信器件。该通信器件用于经由系统接口、即通过串行外围设备接口的四个针脚和UART和I²C接口的两个针脚发送和接收各个数据。

系统特别地是电机管理系统，借助该电机管理系统能够对电机进行控制。通过电机管理系统可以优选地对开关设备(例如接触器)进行控制，经由该开关设备对电机的供电链路进行引导。

模块(基础模块和扩展模块)经由SPI的通信是循环通信。循环通信的报文包括优选最多31个字节。循环报文分别具有至少一个控制位，至少一个数据字节以及优选还有ID字节(识别码)，组识别字节和/或CS字节。借助组识别字节能够优选有目的地对系统的扩展模块进行寻址。

经由至少一个控制位，基础模块能够有目的地通知被寻址的扩展模块，即经由非循环数据传输为被寻址的扩展模块传输数据包。至少一个控制位优选是一个控制位。

CS字节是1个字节的检查值(Checksum)，其通过报文(无CA字节)形成。同样也可以考虑8位的CRC检查值。