[發明專利]在自動化系統中進行能量傳輸和數據傳輸的系統和方法

有效

• 申請號: 202010558779.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN112118163B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 克里斯托弗·波爾;約翰內斯·奎恩;法比安·梅恩;托馬斯·雷蒂格
• 申請（專利權）人: 貝克霍夫自動化有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 許偉群;郭放

本發明涉及用于數據傳輸和能量傳輸的系統，包括：自動化系統的用戶和另外的用戶，用戶和另外的用戶連接且通信；電壓供應裝置，用于通過數據總線給用戶供應供電電壓；用戶包括切換元件，用于將用戶從其中用戶不讀取由另外的用戶發出的數據信號的休眠狀態切換到其中用戶讀取由另外的用戶發出的數據信號的讀取狀態；切換元件構造為：確定由另外的用戶為了對數據傳輸進行初始化而發出的信號標志符是否與預先確定的信號標志符一致；且如果所接收到的信號標志符與預先確定的信號標志符一致，則將用戶切換到讀取狀態下；或如果所接收到的信號標志符與預先確定的信號標志符不一致，則使用戶保持在休眠狀態下；且用戶構造為從讀取狀態恢復到休眠狀態。

技術領域

本發明涉及一種用于在自動化系統中進行組合式數據傳輸和能量傳輸的系統。本發明還涉及一種用于在自動化系統中進行組合式數據傳輸和能量傳輸的系統的用戶。本發明附加地涉及一種用于在自動化系統中進行組合式數據傳輸和能量傳輸的方法。

背景技術

在自動化系統中的組合式能量傳輸和數據傳輸具有如下優點：可以大量節省自動化系統的各個用戶的接線。通過使用對于數據傳輸來說所需的接線來對自動化系統的用戶進行能量供應，可以省去這些用戶的用于能量供應的額外接線。

在自動化系統中，用于組合式能量和數據傳輸的以太網供電標準(Power overEthernet-Standard，PoE)已經被證明為可行。然而，對于其中例如使用自動化系統的比較簡單地構造的傳感器、馬達或執行器的很多應用來說，PoE標準可能設計得不必要地復雜。

因此，對于這樣簡單地構建的應用來說，尋求一種能夠同時實現安全且可靠的數據傳輸以及組合式能量傳輸的解決方案，然而其中數據傳輸根據要求簡單地來構建。

發明內容

因而，能看到本發明所基于的任務在于：提供一種用于在自動化系統中進行組合式數據傳輸和能量傳輸的高效且簡化的系統。

該任務借助于獨立權利要求的相應的主題來解決。本發明的有利的設計方案是相應從屬權利要求的主題。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于在自動化系統中進行組合式數據傳輸和能量傳輸的系統，其中該系統包括：

自動化系統的用戶和至少一個另外的用戶，該用戶和該至少一個另外的用戶通過數據總線來彼此連接并且構造為通過經由數據總線對數據信號的交換來彼此進行通信；和電壓供應裝置，用于通過數據總線來給至少該用戶供應供電電壓，其中至少該用戶包括切換元件，用于將該用戶從其中該用戶不讀取由該另外的用戶發出的數據信號的休眠狀態切換到其中該用戶讀取由該另外的用戶發出的數據信號的讀取狀態，其中該切換元件構造為：確定由該另外的用戶為了對數據傳輸進行初始化而發出的信號標志符是否與預先確定的信號標志符一致；并且如果所接收到的信號標志符與預先確定的信號標志符一致，則將該用戶切換到讀取狀態下；或者如果所接收到的信號標志符與預先確定的信號標志符不一致，則使該用戶保持在休眠狀態下，而且其中該用戶構造為從讀取狀態恢復到休眠狀態。經此，實現了如下技術優點：可以提供一種用于在自動化系統中進行組合式數據傳輸和能量傳輸的魯棒且簡單的系統。

在該系統中，用戶和至少一個另外的用戶通過數據總線來彼此連接并且通過經由數據總線對數據信號的交換來彼此進行通信。為此，該用戶可以構造為數據信號的接收方而該另外的用戶可以構造為數據信號的發送方。但是，該用戶和該至少一個另外的用戶也可能不僅構造為數據信號的發送方、而且構造為數據信號的接收方。為此，不僅該用戶而且該至少一個另外的用戶都可具有發送/接收單元和用于檢查信號標志符的切換元件。

不僅該用戶而且該至少一個另外的用戶還可構造為產生相應的信號標志符。

通過與數據總線連接的電壓供應裝置，經由數據總線給至少該用戶供應供電電壓。為此，該用戶相對應地構造為：通過數據總線來被加載供電電壓。不僅該用戶而且該至少一個另外的用戶也都可以通過數據總線來被供應供電電壓。