История K-Bus или INTERBUS

Несерьезные действия временами приводят к серьезным или по крайней мере полезным результатам. Как-то раз в проекте пропала конечная, защитная крышка EtherCAT шины. Чтобы как-то компенсировать стоимость крышки, да и скорее не стоимость, а время доставки, в голову коллеги явилась мысль заменить ее на терминал от K-Bus. Интуиция подсказала, что металлические контакты установлены не просто так, а несут какое-то назначение. В EtherCAT-крышке у нас только интеллектуальная пластмасса, а она, как известно, изолятор и ток не проводит. Модуль KL9010 был вскрыт, препарирован и свет увидели его потроха.

Внутри у него...

Модуль внутри пустой, но в зоне расопления(?) контактов, есть вставка из платы с контактными площадками и накладными-прижимными клеммами. Две из них попарно замкнуты перемычкой.

Kа-бас шина не будет работать, а точнее не будет обнаруживать дочерние устройства, если на ее конце не установить терминальный модуль KL9010. Теперь мы точно знаем, что там перемычка: два средних контакта из шести замкнуты перемычкой.

История

Я покопался в своем архиве и вытащил из-под груды ссылок занятный, но давно заброшенный блог Gadgets Inside с гикпроном внутренностей терминалов. Там есть бекхофф и там есть интересные заметки про шину K-bus.

Beckhoff KL4032, 2 channel, 12 bit, -10..+10V модуль выходов.

Beckhoff KL3062, 2 channel, 12 bit, 0..10V модуль входов.

KL is the “older” series of Beckhoff’s I/O modules, it incorporates the K-bus connection interface, which is basically an INTERBUS interface, but Beckhoff names it K-Bus (Koppler-Bus).

[...]

Beckhoff BK200A. Probably this is the INTERBUS protocol IC, but has a “Beckhoff brand”.

[...]

On the back side there is only one bigger (44 pins) IC named Beckhoff BK200A. This must be the INTERBUS protocol IC, just named in a “Beckhoff way”.

KL — это более старая [пост 2013 года] серия Бекхоффских модулей входов-выход. Модули построены вокруг К-bus интерфейса, который фактически является интерфейсом INTERBUS, но Бекхофф называет его K-Bus (Koppler-Bus).

Внутри модуля установлена микросхема Beckhoff BK200A. Вероятно, это обычный интерфейс протокола INTERBUS, но под брэндом Бекхофф.

С обратной стороны [это уже про другой терминал] платы находится только одна большая 44-пиновая микросхема, обозначенная как Beckhoff BK200A... дальше аналогично предыдущей выдержке.

Поверим паталогоанатому на слово и на выходные запишемся в межавтобусный клуб Interbus Club, а по дороге в клуб, полистаем брошюру INTERBUS Basics (interbus club).

Вступаем в клуб

Из брошюры узнаем, что:

This method is more efficient than the message-based method for a large number of devices. The summation frame method ensures fixed data lengths for devices and therefore constant transmission times. The determinism of this method is essential for the accurate calculation of the response time.

Этот метод более эффективен чем отправка отдельных сообщений большому количеству устройств. Использование метода объединения фреймов [в один большой] обеспечивает фиксированную длину данных от устройств и следовательно гарантирует постоянное [предсказуемое] время передачи [фрейма]. Предсказуемость данного метода — это основа точного подсчета времени отклика.

Знакомая философия, не так ли? Картинка для наглядности:

От 485-го к витым парам Ethernet. Протоколы мигрируют туда же. Полезно иногда оглянуться на историю.

Так что там с перемычкой?

Согласно описанию INTERBUS последний модуль должен замкнуть контакты номер 5 и 9, чтобы кольцо шины замкнулось. Что видимо и происходит в конечном модуле. Вот картинка из документации Бекхофф на коплер BK4000 (Interbus Bus Coupler):

Ну и напоследок, терминатор — поглотитель энергии (обычно резистор) на конце длинной линии, сопротивление которого равно волновому сопротивлению данной линии (Википедия). Здесь же обычный джампер или перемычка.