本公開(kāi)涉及一種具有繼電器的通信裝置，并且更具體地，涉及一種即使發(fā)生電力故障也允許通信裝置經(jīng)由繼電器進(jìn)行通信的具有繼電器的通信裝置。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的成本更低、具有高效率且維護(hù)方便，越來(lái)越多的應(yīng)用可以在工業(yè)領(lǐng)域中、在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的地方找到。這樣的以太網(wǎng)可以以環(huán)形、線(xiàn)路等連接。環(huán)形連接是有利的，在于其具有簡(jiǎn)單連接并節(jié)省成本，并且因此經(jīng)常被使用。

圖1是現(xiàn)有的菊花鏈通信裝置的框圖。

如圖1中示出的，通信裝置包括主單元10、第一至第四從單元20、30、40和50。從單元彼此連接以使得它們可以經(jīng)由每個(gè)從單元的第一端口和第二端口p1和p2進(jìn)行通信。此外，從單元分別包括通信處理器22、32、42和52以處理從主單元10接收到的命令或數(shù)據(jù)。使用這個(gè)配置，第一至第四從單元20、30、40和50可以通過(guò)使用最小線(xiàn)路由單個(gè)主單元10來(lái)控制以互相通信。每個(gè)從單元可以包括其中的電力模塊來(lái)接收電力。例如，可以包括逆變器。

如果電力故障發(fā)生在其中一個(gè)從單元(例如，如圖2中示出的第二從單元)中，則從單元和隨后的從單元不能再進(jìn)行通信。

例如，向第二從單元30供應(yīng)的電力被中斷，第二從單元30不能進(jìn)行通信。此外，在使用圖2中示出的配置的通信裝置中，在第二從單元30中發(fā)生了故障之后，第三從單元40和第四從單元50不能與其他從單元進(jìn)行通信。

為了解決這樣的問(wèn)題，可以考慮連接電纜，其直接向從單元供應(yīng)電力，即，向通信裝置供應(yīng)雙工電力。然而，這種方法可能會(huì)增加安裝成本和時(shí)間，并且由于許多電力電纜，所以可能會(huì)發(fā)生意料不到的困難。此外，可能需要大量的努力來(lái)維護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)的一個(gè)方面是提供一種通信裝置，其中，當(dāng)電力故障發(fā)生在通信裝置中時(shí)，繼電器被選擇性地連接以針對(duì)緊急情況進(jìn)行通信。

本公開(kāi)的另一個(gè)方面是提供一種具有繼電器的通信裝置，其即使當(dāng)電力故障發(fā)生在其中一個(gè)從單元中時(shí)，也允許其他從單元進(jìn)行通信。

本公開(kāi)的另一個(gè)方面是提供一種具有繼電器的通信裝置，其在沒(méi)有任何額外控制器或控制信號(hào)的情況下，允許具有電力故障的從單元執(zhí)行自我旁路功能。

本公開(kāi)的目的不限于上面描述的目的并且其他目的和優(yōu)勢(shì)可以由本領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員從下面的描述而領(lǐng)會(huì)。進(jìn)一步地，容易領(lǐng)會(huì)的是，本公開(kāi)的目的和優(yōu)勢(shì)可以借由在附屬權(quán)利要求及其組合中詳述來(lái)實(shí)踐。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，一種通信裝置，包括主單元以及從單元的塊，所述從單元的塊包括由所述主單元控制的多個(gè)從單元。每個(gè)從單元包括第一端口和第二端口，不同的通信線(xiàn)路分別連接至所述第一端口和所述第二端口，并且繼電器被布置在所述第一端口和所述第二端口之間并且取決于是否供應(yīng)電力而斷開(kāi)/閉合。

當(dāng)供應(yīng)電力時(shí)，可以斷開(kāi)所述繼電器以產(chǎn)生所述第一端口和所述第二端口之間的斷路。

當(dāng)沒(méi)有供應(yīng)電力時(shí)，可以閉合所述繼電器以產(chǎn)生所述第一端口和所述第二端口之間的閉合電路。

當(dāng)沒(méi)有供應(yīng)電力時(shí)，可以形成經(jīng)由所述繼電器而通過(guò)所述第一端口和所述第二端口的通信路徑。

所述從單元可以彼此連接以使得它們可以經(jīng)由所述第一端口和所述第二端口互相通信，并且如果所述從單元中的一個(gè)從單元沒(méi)有被供電，則該從單元能夠經(jīng)由所述繼電器將命令和數(shù)據(jù)傳送到下一個(gè)從單元。

根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，當(dāng)電力故障發(fā)生在通信裝置中時(shí)，其中繼電器可以被選擇性地連接以針對(duì)緊急情況進(jìn)行通信。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)示例性實(shí)施例，即使當(dāng)電力故障發(fā)生在其中一個(gè)從單元中時(shí)，其他從單元也可以進(jìn)行通信。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)示例性實(shí)施例，在沒(méi)有任何額外控制器或控制信號(hào)的情況下，具有電力故障的從單元可以執(zhí)行自我旁路功能。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有的菊花鏈通信裝置的框圖；

圖2是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)有通信裝置的框圖；

圖3是根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的包括繼電器的通信裝置的框圖；

圖4和圖5是在圖3中示出的第一從單元的框圖；并且

圖6是當(dāng)發(fā)生了故障時(shí)的圖3的通信裝置的框圖。

具體實(shí)施方式

上面的目的、特征和優(yōu)勢(shì)將從參照附圖的詳細(xì)描述變得顯而易見(jiàn)。以足夠的細(xì)節(jié)描述了實(shí)施例以使本領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員能夠容易地實(shí)踐本公開(kāi)的技術(shù)理念?？梢允÷员娝苤墓δ芑蚺渲玫脑敿?xì)公開(kāi)以避免不必要地掩蓋本公開(kāi)的要點(diǎn)。在下文中，本公開(kāi)的實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。貫穿附圖，相同參考數(shù)字指代相同元素。

圖3是包括根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的繼電器的通信裝置的框圖。

參照?qǐng)D3，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的通信裝置100包括主單元110以及由主單元110控制的從單元的塊120。該從單元的塊120包括第一至第四從單元121、122、123和124。雖然在這個(gè)示例性實(shí)施例中示出了四個(gè)(4)從單元，但是從單元的數(shù)量不限于四個(gè)。

主單元110被連接至第一從單元121以使得其可以個(gè)別地控制從單元121、122、123和124。此外，主單元110可以經(jīng)由第一從單元121提供被指定給每個(gè)從單元的命令和數(shù)據(jù)。具體地，主單元110可以以數(shù)據(jù)包的形式提供被指定給每個(gè)從單元的命令和數(shù)據(jù)。以菊花鏈連接的第一至第四從單元121至124可以接收和處理被指定給它們的命令和數(shù)據(jù)。

具體地，在從單元的塊120中，第一從單元121包括兩個(gè)通信端口，即第一端口和第二端口p1和p2，第一繼電器單元121-1和第一通信處理器121-2。雖然沒(méi)有在圖中示出，但是每個(gè)從單元可以包括其中的電力模塊來(lái)接收電力。例如，可以包括逆變器。

第一從單元121經(jīng)由第一端口p1連接到主單元110并且經(jīng)由第二端口p2連接到第二從單元122。

當(dāng)供應(yīng)電力時(shí)控制第一繼電器單元121-1使得其可以與第一通信處理器121-2進(jìn)行通信。此外，當(dāng)沒(méi)有供應(yīng)電力時(shí)控制第一繼電器單元121-1使得其中斷與第一通信處理器121-2的通信并且可以與下一個(gè)從單元例如第二從單元122進(jìn)行通信。第一繼電器單元121-1將參照?qǐng)D4和圖5在下面進(jìn)行更詳細(xì)描述。

第一通信處理器121-2可以處理從主單元110接收到的命令或數(shù)據(jù)。

第二從單元122具有與第一從單元121的配置類(lèi)似的配置。第二從單元122包括兩個(gè)通信端口，即第一端口和第二端口p1和p2，第二繼電器單元122-1和第二通信處理器122-2。

第二從單元122經(jīng)由第一端口p1連接到第一從單元121并且經(jīng)由第二端口p2連接到第三從單元123。被包括在第二從單元122中的第二繼電器單元122-1以及第二通信處理器122-2的功能和操作與上面描述的第一從單元121的那些相同。

即，在正常操作中，控制第二繼電器單元122-1使得其可以與第二通信處理器122-2進(jìn)行通信。當(dāng)?shù)诙^電器單元122-1能與第二通信處理器122-2進(jìn)行通信時(shí)，該第二通信處理器122-2可以處理從主單元110接收到的命令或數(shù)據(jù)。

然而，如果發(fā)生電力故障，則控制第二繼電器單元122-1使得其中斷與第二通信處理器122-2的通信并且可以與下一個(gè)、第三從單元123進(jìn)行通信。

第三從單元和第四從單元123和124的配置和操作與第一從單元和第二從單元121和122的配置和操作相同；并且因此多余的描述將被省略。

值得注意的是，當(dāng)從單元之一可以進(jìn)行通信時(shí)，其通信處理器121-2、122-3、123-2或124-2可以接收和處理從主單元110發(fā)送的命令或數(shù)據(jù)。

雖然被包括在從單元121、122、123和124的每個(gè)從單元中的第一端口和第二端口p1和p2是為了說(shuō)明的方便而由相同參考數(shù)字指示出，但是要注意的是，它們是在不同物理位置處的不同端口。第一端口和第二端口p1和p2可以是rj45端口。雖然圖3中示出的每個(gè)端口具有單個(gè)線(xiàn)路，但是每個(gè)端口可以包括多條線(xiàn)路，例如，八條線(xiàn)路。然而，線(xiàn)路的數(shù)量不限于此。換句話(huà)說(shuō)，端口的配置和線(xiàn)路的連接在此并沒(méi)有被特別地限制。

即，端口的配置和線(xiàn)路的連接在此并沒(méi)有被特別地限制，只要它們可以經(jīng)由繼電器單元121-1、122-1、123-1和124-1之一保持通信即可(即使當(dāng)從單元之一沒(méi)有被供電時(shí)也是如此)。

第一繼電器單元121-1將參照?qǐng)D4和圖5進(jìn)行詳細(xì)地描述。從單元122-1、123-1和124-1中的繼電器單元122-1、123-1和124-1的配置分別與第一繼電器121-1的配置類(lèi)似，并且因此其余的繼電器單元122-1、123-1和124-1將不會(huì)被描述以避免冗余。

圖4示出了在正常操作中的第一從單元121的第一繼電器121-1的連接。

第一繼電器單元121-1包括第一繼電器r1、第二繼電器r2和第三繼電器r3。

第一繼電器r1被布置在第一端口和第二端口p1和p2之間。第一繼電器r1可以作為a-觸點(diǎn)(arbeitcontact)繼電器來(lái)實(shí)施。具體地，a-觸點(diǎn)繼電器正常地是斷開(kāi)的(op)并且在異常情況下由磁力閉合(cl)。

因此，當(dāng)?shù)谝焕^電器r1被供電時(shí)，觸點(diǎn)保持?jǐn)嚅_(kāi)以產(chǎn)生第一端口p1和第二端口p2之間的斷路。

當(dāng)?shù)谝焕^電器r1沒(méi)有被供電時(shí)，即，在異常情況下，閉合該觸點(diǎn)以產(chǎn)生第一端口p1和第二端口p2之間的閉合電路。

第二繼電器r2被布置在第一端口p1和第一通信處理器121-2之間。第二繼電器r2可以作為b-觸點(diǎn)(breakcontact)繼電器而實(shí)施。與a-觸點(diǎn)繼電器相反，b-觸點(diǎn)繼電器正常地是閉合的(cl)并且在異常情況下由磁力斷開(kāi)(op)。

因此，當(dāng)?shù)诙^電器r2被供電時(shí)，觸點(diǎn)保持閉合。因此，經(jīng)由第一端口p1接收到的信息可以由第一通信處理器121-2處理。

第三繼電器r3被布置在第二端口p2和第一通信處理器121-2之間。第三繼電器r3可以作為b-觸點(diǎn)(breakcontact)繼電器而實(shí)施。具體地，b-觸點(diǎn)繼電器正常地是閉合的(cl)并且在異常情況下由磁力斷開(kāi)(op)。

因此，當(dāng)?shù)谌^電器r3被供電時(shí)，觸點(diǎn)保持閉合。因此，在正常操作中，可以經(jīng)由第三繼電器r3和第二端口p2進(jìn)行與第二從單元122(見(jiàn)圖3)的通信。

圖5示出了在異常操作中、即當(dāng)發(fā)生了電力故障時(shí)第一從單元121的第一繼電器單元121-1的連接。

當(dāng)?shù)谝焕^電器r1沒(méi)有被供電時(shí)，第一繼電器r1是閉合的(cl)并且第二繼電器和第三繼電器r2和r3是斷開(kāi)的(op)。

因此，如果發(fā)生電力故障，則第一繼電器r1被連接為使得可以創(chuàng)建從第一端口p1至第二端口p2的直接通信路徑。通過(guò)這樣做，即使在從單元中發(fā)生了電力故障之后仍然提供了通信路徑，并且因此可以傳遞來(lái)自主單元110(見(jiàn)圖3)的命令和數(shù)據(jù)。

此時(shí)，第二繼電器和第三繼電器r2和r3是斷開(kāi)的(op)，使得第一通信處理器121-2被旁路。

如上所述，a-觸點(diǎn)繼電器由包括電磁鐵電路組成并且正常地是斷開(kāi)的(op)，并且觸點(diǎn)在異常情況下由磁力閉合。b-觸點(diǎn)繼電器也是由包括電磁鐵的電路組成。然而，不同于a-觸點(diǎn)繼電器，它正常地是閉合的(cl)并且在異常情況下(在該示例性實(shí)施例中，當(dāng)沒(méi)有供應(yīng)電力時(shí))由磁力斷開(kāi)(op)。

因此，當(dāng)沒(méi)有電力被供應(yīng)至從單元時(shí)，即，當(dāng)在從單元中的通信處理器無(wú)法操作時(shí)，第二繼電器和第三繼電器r2和r3被斷開(kāi)。因此，可以可靠地阻斷通信路徑。

以這種方式，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，通信裝置采用a-觸點(diǎn)繼電器和b-觸點(diǎn)繼電器并且控制以使得其他從單元當(dāng)中的通信不受其中發(fā)生了故障的從單元影響。

雖然在該示例性實(shí)施例中第一繼電器單元121-1被布置在第一通信處理器121-2之外，但是這只是說(shuō)明性的。取決于設(shè)計(jì)選擇，第一繼電器單元121-1可以并入第一通信處理器121-2內(nèi)部的專(zhuān)用集成電路(asic)芯片中。

圖6示出了當(dāng)發(fā)生了故障時(shí)的圖3的通信裝置。

參照?qǐng)D6，電力沒(méi)有被供應(yīng)至第二從單元122。

在主單元110和第一從單元121之間進(jìn)行通信。

由于電力被供應(yīng)至第一從單元121，所以第一繼電器單元121-1提供了用于允許第一通信處理器121-2操作的路徑。此外，提供了用于第二從單元122接收來(lái)自主單元110的命令和數(shù)據(jù)的通信路徑。在正常操作中的第一繼電器單元121-1的連接可以與如圖4中示出的相同。

然而，當(dāng)由于電力故障(斷電，poweroff)而造成電力沒(méi)有被供應(yīng)至第二從單元122時(shí)，第二從單元122中的第二繼電器單元122-1的第一繼電器r1是閉合的(cl)而其第二繼電器和第三繼電器r2和r3是斷開(kāi)的(op)。因此，第二從單元122中的第二通信處理器122-2被旁路，并且可以經(jīng)由第一繼電器r1在第二從單元122中創(chuàng)建通信路徑。因此，即使由于電力故障而造成第二從單元122沒(méi)有被操作，也可以經(jīng)由第一繼電器r1提供至第三從單元123的通信路徑。

隨后，第三從單元123和第四從單元124被供電并且正常地被操作。第三繼電器單元和第四繼電器單元123-1和124-1中的每個(gè)繼電器單元的連接可以與如圖4中示出的連接相同。

如果解決了故障，即第二從單元122正常地被供電，則第一繼電器r1被斷開(kāi)(op)而第二繼電器和第三繼電器r2和r3自動(dòng)地被閉合(cl)。

此外，雖然沒(méi)有在附圖中示出，但是如果由于電力故障而造成第二繼電器單元和第三繼電器單元122和123沒(méi)有被供電，則第二繼電器單元122-1和第三繼電器單元123-1中的每個(gè)繼電器單元的第一繼電器被閉合。此外，第二繼電器單元122-1和第三繼電器單元123-1中的每個(gè)繼電器單元的第二繼電器和第三繼電器被斷開(kāi)。因此，第二通信處理器和第三通信處理器122-2和123-2被旁路，并且可以經(jīng)由第二從單元和第三從單元122和123中的每個(gè)從單元的第一繼電器r1創(chuàng)建通信路徑。因此，即使由于電力故障而造成第二從單元和第三從單元122和123沒(méi)有被操作，也可以經(jīng)由第一繼電器提供至第四從單元124的通信路徑。

像這樣，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，通過(guò)采用取決于當(dāng)電力故障在發(fā)生通信裝置中時(shí)是否供應(yīng)電力而選擇性地?cái)嚅_(kāi)和閉合的繼電器，而不需要額外電力線(xiàn)路。

進(jìn)一步地，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，即使當(dāng)故障發(fā)生在其中一個(gè)從單元中時(shí)，其他從單元也可以進(jìn)行通信。

在沒(méi)有用于控制這種操作的額外控制器或控制信號(hào)的情況下，其中發(fā)生了故障的從單元可以被旁路。

在不背離本公開(kāi)的保護(hù)范圍和精神的情況下，上面描述的本公開(kāi)可以由本發(fā)明涉及的領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員進(jìn)行各種替代、改變和修改。因此，本公開(kāi)不限于上述示例性實(shí)施例和附圖。