專利名稱:信息接口和具有信息接口的驅動系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及信息接口和具有信息接口的驅動系統。為了能實現在驅動傳感器系統和控制器之間統一的通信，提出了用于提供在驅動傳感器系統和控制器之間通信的信息接口，其中驅動傳感器系統驅動機器，而控制器控制或調節該驅動傳感器系統，信息接口包括：輸入/輸出單元，其用于接收驅動傳感器系統的至少一個數據采集單元的第一信息信號并用于借助數據通信電報將第二信息信號輸出給控制器；以及，信息處理單元，其用于將第一信息信號加工成第二信息信號，其中第一信息信號由不同的數據格式組成，且將信息處理單元設置成用于將不同類型的第一信息信號轉換成預定的統一數據格式并創建第二信息信號，其中第二信息信號只由預定的統一數據格式組成。
【專利說明】信息接口和具有信息接口的驅動系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種信息接口，其用于提供在驅動傳感器系統與控制器之間的通信，其中所述驅動傳感器系統驅動的是例如沖壓機、帶式輸送機等等的機器，而所述控制器對該驅動傳感器系統進行控制或調節。
【背景技術】
[0002]常規的驅動傳感器系統通常包括:驅動器，其由發動機以及可能還由變速箱組成；傳感器，特別是位置編碼器；以及，控制器。所述驅動器被嵌入自動化設備中，并旋轉地或直線地移動設備的軸。傳感器機械地直接連接到驅動器，從而使其采集到有關移動軸的信息(例如位置、速度、加速度等)并將這些信息傳遞給控制器。控制器從這些信息中計算出設置變量或調節變量，這些變量被用于控制或調節驅動器。
[0003]組件之間的數據交換通過數據線，也就是所謂的總線系統來進行。
[0004]現代驅動傳感器系統，以下也稱為系統，需要加強信息的采集和交換，以改善整個裝置或整個系統的性能和可用性。
[0005]這會導致現有的系統有一部分結構非常不均勻而且復雜。也就是說，系統在布線方面成本高昂且具有復雜的配置。
[0006]從DE 10 2005 016 855A1中已知一種系統，該系統由發動機、傳感器、控制器和接口模塊組成。在該系統中，傳感器檢測到系統的各種物理量并將它們傳遞給接口模塊。接口模塊將傳感器信號加工成評估信號并將評估信號通過總線傳送到控制器。
實用新型內容
[0007]本實用新型的任務在于，改進用于提供在驅動傳感器系統和控制器之間的通信的信息接口，從而使得有可能進行中央通信和簡單通信。
[0008]根據本實用新型，該任務通過用于提供在驅動傳感器系統和控制器之間的通信的信息接口得以實現，其中驅動傳感器系統驅動機器，而控制器對該驅動傳感器系統進行控制或調節，所述信息接口包括:輸入/輸出單元，其用于接收驅動傳感器系統的至少一個數據采集單元的第一信息信號并且用于借助數據通信電報將第二信息信號輸出給控制器；以及，信息處理單元，其用于將第一信息信號加工成第二信息信號，其中第一信息信號由不同數據格式組成，且將信息處理單元設置成用于將不同類型的第一信息信號轉換成預定的統一數據格式并創建第二信息信號，其中第二信息信號只由預定的統一數據格式組成，并且，各種類型的第一信息信號的數據格式借助不同的數據種類、數據類型和/或數據協議進行區分，而且其中數據種類包括模擬信息或數字信息，數據類型描述了數據采集單元上使用的類型轉換并且數據協議描述了預定的數據交換規則，其中類型轉換被劃分成順序語法、基本語法、通用語法、抽象語法和/或專有語法。
[0009]根據一個優選的實施例，不同類型的第一信息信號是外部的傳感器、編碼器和/或分解器的信號。由此產生的優點在于，根據本實用新型的信息接口可靈活地擴展或配置，從而可用最簡單的方式將各種傳感器及其特有的數據格式傳遞給控制器。為此信息接口提供各種的連接可能、信號檢測、信號處理、信號轉換以及信號傳遞。
[0010]有利地設置了輸入/輸出單元，其用于借助數據通信電報從控制器接收控制信號以及用于將至少一個設置信號輸出到驅動傳感器系統的至少一個致動器，特別是剎車、冷卻系統、振動補償器和/或類似物。
[0011]根據另一個優選的實施例，信息處理單元實時轉換第一信息信號并且第二信息信號是可實時發送的。
[0012]根據另一個優選的實施例，信息處理單元被設計成用于緩存第一信息信號和第二信息信號。由此有可能對系統進行監測和分析，其中系統的診斷和與之相關的可能的系統故障排除得以大大簡化。
[0013]根據另一個優選的實施例，第一信息信號傳遞了驅動傳感器系統和/或其致動器的位置、速度、加速度、溫度、振動、機械狀態和/或類似信息。
[0014]根據另一個優選實施例，設置了無線的數據傳輸器。
[0015]此外，還設置了驅動系統，該驅動系統具有:驅動機器的驅動傳感器系統；控制或調節驅動傳感器系統的控制器；以及，根據本實用新型的信息接口。
【附圖說明】
[0016]下面借助實施例并且參考附圖來對本實用新型進行詳細描述。圖中顯示:
[0017]圖1為具有根據本實用新型的信息接口的自動化設備的示意圖；
[0018]圖2為具有附加致動器的根據本實用新型的驅動傳感器系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]圖1示意性地描述了自動化設備，在該設備中用驅動傳感器系統2來驅動機器4，例如沖壓機。所述驅動傳感器系統2包括:帶有軸6的驅動器2a，該驅動器2a與機器4連接并將其驅動；數據采集單元2b，該數據采集單元2b采集與驅動器2a有關的信息且機械地連接到軸6上；以及，控制器3，該控制器3控制或調節驅動器2a。
[0020]根據本實施例，數據采集單元2b由位置編碼器20組成，其采集有關軸6的位置、速度、加速度等的信息并將這些信息傳遞給控制器3。數據傳遞是通過數據通信電報5進行的，結果是可將控制信號3a從控制器3傳送到驅動器2a，以便控制或調節運行中的驅動器
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[0021]設置根據本實用新型的信息接口 1，用于提供在驅動傳感器系統2和控制器3之間的通信。在此可將信息接口 I設置在驅動器2a中或驅動器2a上，特別是設置在驅動器2a的軸6上，或將信息接口集成到數據采集單元2b中或集成到數據采集單元2b上。
[0022]信息接口 I具有輸入/輸出單元10，其被設計成用于接收不同類型的(特別是由各種數據格式組成的)數據采集單元2b的第一信息信號1a并用于借助數據通信電報5將第二信息信號1b輸出給控制器3。在本實用新型中，數據通信電報被理解成在數據采集單元2b和控制器3之間傳遞的數據報文，其中該數據報文包括與驅動器2a有關的某些信息、預定的信息結構、預定的報文結構并有利地包括與電報處理有關的指令。
[0023]此外信息接口 I具有信息處理單元11，其被設計成用于將第一信息信號1a加工成第二信息信號10b。信息處理單元11將不同類型的第一信息信號1a轉換成預定的統一數據格式并創建第二信息信號10b，所述第二信息信號只由預定的統一數據格式組成。具有預定的統一數據格式的第二信息信號1b被集成到數據通信電報5中并通過輸入/輸出單元10傳遞到控制器3上。
[0024]因為數據采集單元2b在所述實施例中可由位置編碼器20或者也可由其它外部的傳感器、編碼器和/或分解器組成，所以根據本實用新型的信息接口 I有可能用最簡單的方式來采集不同類型的信息信號并傳遞具有統一數據格式的信息信號，從而相應地簡化了在控制器3中進行的進一步處理。也就是說，采集到的第一信息信號1a是外部的傳感器、編碼器和/或分解器的信號，這些信號特別是由完全不同的數據格式組成，并且被轉換成由預定的統一數據格式組成的第二信息信號10b。
[0025]在這里，不同類型的第一信息信號1a的數據格式借助不同的數據種類、數據類型和/或數據協議來進行區分。在本實用新型中數據種類例如包括模擬信息或數字信息。數據類型描述了數據采集單元2b所使用的類型轉換，并且數據協議描述了預定的數據交換規則。所述類型轉換被有利地劃分成順序語法、基本語法、通用語法、抽象語法和/或專有語法。
[0026]因此，借助于根據本實用新型的信息接口I可完全獨立于所使用的數據采集單元2b的硬件或固件，特別是傳感器的硬件或固件，其采集、加工信息信號1a并作為由預定的統一數據格式組成的信息信號1b來傳遞。
[0027]在這種情況下，控制器3根據接收到的數據通信電報來處理第二信息信號1b并借助數據通信電報將控制信號3a發送到信息接口 I的輸入/輸出單元10，該信息接口 I又被設計成用于將至少一個設置信號3b輸出到驅動傳感器系統2的至少一個連接的致動器，特別是剎車7、冷卻系統、振動補償器和/或類似物的致動器。信息處理單元11優選實時轉換第一信息信號1a并且第二信息信號1b被實時發送。
[0028]有利地，將信息處理單元11設計成用于緩存第一信息信號1a和第二信息信號1bo由此，在診斷驅動傳感器系統2時，控制器3可訪問數據。
[0029]根據一個優選的實施例，如圖2所示，驅動器2a除了具有位置編碼器20外還具有其它傳感器和致動器。設置了溫度傳感器21，以確定驅動傳感器系統2的溫度。此外，還設置了制動傳感器22，該制動傳感器22檢測驅動器2a的剎車7的狀態。
[0030]由于所使用的傳感器的硬件和固件不同，因此不同類型的信息信號1a被發送到根據本實用新型的信息接口 1，其中信息接口 I接收具有不同數據格式的信息信號1a并將其轉換成具有統一數據格式的第二信息信號10b。
[0031]此時數據格式因不同的數據種類、數據類型和/或數據協議而彼此不同。數據種類被理解成模擬信息或數字信息。數據類型描述了在傳感器中所使用的類型轉換。數據協議描述了預定的數據交換規則，其在某種程度上與數據通信電報5類似。
[0032]如此一來，信息接口 I統一了信息信號1a并將統一的信息信號1b引入數據通信電報5傳到控制器3上。
[0033]控制器3可通過控制信號3a來控制或調節驅動器2a。
[0034]在這里，根據優選的實施例可監測驅動器2a的剎車7的狀態，從而使得在給定的磨損極限可通過信息接口I來進行警告。
[0035]此外，信息接口 I可生成設置信號3b并借助所述設置信號3b來啟用或禁用剎車7，從而使對剎車7的控制可部分地從控制器3轉移到信息接口 I。
[0036]所有的數據也可無線傳遞到信息接口 I或從信息接口 I傳出。這時不管是有線連接還是無線連接，都將通信設計成雙向通信。
[0037]參考標記列表
[0038]I 信息接口
[0039]2 驅動傳感器系統
[0040]2a 驅動器
[0041]2b 數據采集單元
[0042]3 控制器
[0043]3a 控制信號
[0044]3b 設置信號
[0045]4 機器
[0046]5 數據通信電報
[0047]6 軸
[0048]7 剎車
[0049]10 輸入/輸出單元
[0050]1a第一信息信號
[0051]1b第二信息信號
[0052]11 信息處理單元
[0053]20 位置傳感器
[0054]21 溫度傳感器
[0055]22 制動傳感器
【權利要求】
1.一種信息接口(I)，其用于提供在驅動傳感器系統(2)與控制器(3)之間的通信，其中所述驅動傳感器系統(2)驅動機器(4)，而所述控制器(3)對所述驅動傳感器系統(2)進行控制或調節，所述信息接口(I)包括: 輸入/輸出單元(10)，其用于接收所述驅動傳感器系統(2)的至少一個數據采集單元(2b)的第一信息信號(1a)并且用于借助數據通信電報(5)將第二信息信號(1b)輸出給所述控制器⑶；以及， 信息處理單元(11)，其用于將所述第一信息信號(1a)加工成所述第二信息信號(1b), 其特征在于， 設置有雙向的有線的數據傳輸器或者雙向的無線的數據傳輸器。2.如權利要求1所述的信息接口，其特征在于，不同類型的第一信息信號(1a)是外部傳感器、編碼器和/或分解器的信號。3.如權利要求1所述的信息接口，其特征在于，設置了輸入/輸出單元(10)，其用于借助數據通信電報(5)從所述控制器(3)接收控制信號(3a)以及用于將至少一個設置信號(3b)輸出到所述驅動傳感器系統(2)的至少一個致動器、冷卻系統和/或振動補償器。4.如權利要求3所述的信息接口，其特征在于，所述致動器是剎車(7)。5.如權利要求1所述的信息接口，其特征在于，所述信息處理單元(11)實時轉換所述第一信息信號(10a)，并且所述第二信息信號(1b)能夠被實時發送。6.如權利要求1所述的信息接口，其特征在于，所述信息處理單元(11)被設計成用于緩存所述第一信息信號(1a)和所述第二信息信號(1b)。7.如權利要求1所述的信息接口，其特征在于，所述第一信息信號(1a)描述了所述驅動傳感器系統(2)和/或其致動器的機械狀態。8.如權利要求7所述的信息接口，其特征在于，所述機械狀態是位置、速度、加速度、溫度、和/或振動。9.一種驅動系統，所述驅動系統具有:驅動傳感器系統(2)，其驅動機器(4);控制器(3)，其控制或調節所述驅動傳感器系統(2);以及，如權利要求1所述的信息接口(I)。
【文檔編號】H02K11-00GK204304708SQ201420590537
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