用于讀入一系列數據流的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于讀入一系列數據流的方法以及一種相關聯的裝置。
[0002]根據本發明的方法、以及用于實施該方法的裝置特別適合用在自動化技術設備中。
【背景技術】
[0003]自動化技術的典型設備有位置測量裝置和用來運行它們的后續電子件(Folgeelektroniken)。所述后續電子件例如可以是數字刀具機控制系統或者是復雜的設備控制系統。
[0004]位置測量裝置例如用于在受調節的驅動件中查獲位置當前值，其需要后續電子件，例如數字控制系統，用于為調節回路計算額定值，利用額定值來控制驅動件(例如前推刀具或者工件)。如果所述位置測量裝置是旋轉編碼器或者角度測量儀，那么它們為此例如直接地或者間接地與馬達的轉軸耦聯。長度測量儀例如測量機床和相對于機床可定位的機床部件(例如可移動的刀具滑板)之間的線性運動。
[0005]如今優選地使用絕對的位置測量裝置。這些位置測量裝置產生絕對的測量值，這些測量值經由數字的、大部分情況下串聯的數據端口從位置測量裝置傳輸給后續電子件。所述測量值在大部分情況下是位置值(角度值或者線性位置)，但是也公知許多位置測量裝置，它們提供速度或者加速值，也就是體現隨著時間的位置變化的測量值。
[0006]特別是在大型的或者空間分布廣泛的設備中，為了在測量儀及其后續電子件之間的數據傳輸通常需要橋接很長的距離。這就導致數字信號的信號質量經由導線長度變差，從而使得接收者一方更加難以正確讀入到達的數據流。
[0007]通過使用高價值的數據電纜可以起到反作用，然而這會導致整個系統的成本顯著提升。
[0008]另一種在電纜很長的情況下實現可靠的數據傳輸的可能性是，減少數據傳輸率。但是這會影響調節回路的動態，其例如需要位置測量裝置的位置值作為位置當前值，從而能夠計算出新的位置額定值。
[0009]WO 03/067804 Al建議，在接收者一方確定比特錯誤率，并且據此采取措施，例如要求重復傳輸，或者減少需要傳輸的數據包的長度。這種措施也對動態的調節回路的運行有不利的影響。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是，實現一種在自動化技術設備中讀入一系列的數據流的方法。
[0011]該目的通過一種方法得以實現。
[0012]建議了一種用于在自動化技術設備中讀入一系列的數據流的方法，其中，數據流以如下方式被編碼，即，它包括至少兩個符號，它們可以通過兩個前后相繼的信號沿之間的時間間距區分開，并且數據流被輸送給讀取單元，這個讀取單元包括一個符號識別單元，它為信號沿的時間順序關聯符號，其中，為了關聯符號考慮到一個時間段，這個時間段包括當前需要關聯的符號的當前符號持續時間和前面的符號的至少一個舊符號持續時間。
[0013]此外，本發明的目的是，實現一種用于在自動化技術的設備中讀入一系列的數據流的裝置。
[0014]該目的通過一種裝置得以實現。
[0015]在這里建議了一種用于在自動化技術的設備中讀入一系列的數據流的裝置，其中，數據流以如下方式被編碼，即，使得它包括至少兩個符號，這兩個符號能夠通過兩個前后相繼的信號沿之間的時間間隔區分開，并且數據流輸送給讀取單元，該讀取單元包括一個符號識別單元，它為信號沿的時間順序關聯符號，其中，在符號識別單元中可以在考慮到一個時間段的情況下關聯一個符號，這個時間段包括當前需要關聯的符號的當前符號持續時間和前面的符號的至少一個舊符號持續時間。
[0016]當前符號持續時間于是通過兩個最后在符號識別單元中到達的信號沿之間的時間間距來確定。為了將一個符號關聯給當前符號持續時間所考慮到的時間長度此外還包括至少一個另外的、前面的信號沿。
[0017]符號識別單元包括一個關聯單元，向這個關聯單元輸入
[0018].當前符號持續時間和至少一個舊符號持續時間，或者
[0019].當前符號持續時間和至少這個舊符號持續時間之和，或者
[0020].當前符號持續時間和至少這個舊符號持續時間與理想持續時間之間的偏差量之和，或者
[0021].當前符號持續時間、至少這個舊符號持續時間與理想持續時間的偏差量和補償量之和。在這個關聯單元中，基于這些值為當前符號持續時間關聯一個符號。
[0022]為了生成一些值，在這些值的基礎上完成符號的關聯，在符號識別單元中設計了合適的元件。
[0023]特別是這些元件可以包括至少一個用于測量需要讀入的數據流的信號沿之間的持續時間的時間測量單元、一個用于計算需要的和、偏差量等等的計算單元、以及一個用于臨時存儲測得的符號持續時間的測量值存儲器。可以由關聯單元向這些元件輸送以下信息，告知哪個符號已經關聯了至少那個舊符號持續時間。
[0024]根據本發明的方法的其他優點和細節，以及相關聯的裝置由對以下實施例的說明中得出。
【附圖說明】
[0025]圖中示出:
[0026]圖1位置測量裝置和后續電子件的方塊圖，它們經由雙向的數據傳輸通道相互連接，
[0027]圖2用于闡明曼切斯特編碼的信號圖表，
[0028]圖3位置測量裝置的端口單元的方塊圖，
[0029]圖4曼切斯特編碼的數據流的一個截取部，
[0030]圖5后續電子件的端口單元的方塊圖，與在圖3中所示的端口單元一致，
[0031]圖6位置測量裝置的端口單元的一種作為替選的實施方式的方塊圖，
[0032]圖7位置測量裝置的端口單元的另一種作為替選的實施方式的方塊圖，
[0033]圖8位置測量裝置的端口單元的另一種作為替選的實施方式的方塊圖，以及
[0034]圖9位置測量裝置的端口單元的另一種作為替選的實施方式的方塊圖。
【具體實施方式】
[0035]圖1示出了位置測量裝置10和后續電子件100的方塊圖，它們經由數據傳輸通道50相互連接。所述位置測量裝置10和后續電子件100在這里代表著自動化電子設備。
[0036]位置測量裝置10具有以位置檢測單元20和可選的處理單元30的形式存在的測量儀組件。該位置檢測單元20構造成適合用于生成數字的位置值。它為此例如包括具有測量刻度的量具、用于掃描量具的掃描單元、以及用于從掃描單元的掃描信號中形成數字的位置值的信號處理電子件，這些掃描信號是通過掃描測量刻度生成的。量具和掃描單元以公知的方式相對可運動地布置，并且與應測量其相對位置的機器零部件機械地連接。如果所述位置測量裝置10是旋轉編碼器，應利用其測量電機的轉軸的角位置，那么掃描單元(或者說旋轉編碼器的殼體)例如安接在電機外殼上，并且旋轉編碼器的與量具抗扭地相連的轉軸經由轉軸離合器與需要測量的電機轉軸相連。
[0037]特別是為了為數字電路部件提供時基、或者說定義的時間光柵，在位置測量裝置10中還布置了一個節拍發生器35。它提供至少一個工作節拍信號CLK，輸送給數字狀態機、微型處理器、微型控制器等等。
[0038]位置檢測單元20作為基礎的物理掃描原理對于本發明是無意義的。因此可以是作為光學的、磁性的、電容的或者感應的掃描原理。根據必要的處理步驟，這些步驟有必要用來將掃描單元的掃描信號處理成位置值，信號處理電子件包括許多功能單元，這些功能單元實施像放大、信號糾正(補償量_，振幅_，相位糾正)、刻度周期的計數、A/D轉換...這些處理步驟。
[0039]為了在位置檢測單元20和處理單元30之間的控制信號和/或數據的傳輸設計了合適的信號導線。它們特別是用于將在位置檢測單元20中生成的位置值傳輸給處理單元30 ο
[0040]在處理單元30中，位置值在特定情況下被進一步處理，從而獲得輸出數據。為此可能需要像縮放、數據格式的修改、錯誤糾正等等這樣的處理步驟，這些處理步驟在處理單元30中純粹以數字形式實施。輸出數據卻可以不僅僅是位置值，而是也可以是速度值或者加速值，這些值在處理單元30中從多個依次生成的位置值中計算出。
[0041]—方面為了與后續電子件100另一方面為了與測量儀組件20，30通信，在位置測量裝置10還進一步布置了一個端口單元40。特別是經由端口單元40完成輸出數據向后續電子件100的傳輸。輸出數據經由合適的信號導線由處理單元30或者位置檢測單元20傳輸給端口單元40。也向端口單元40輸送一個節拍信號，節拍信號作為它的內部進程的時基。在這里可以是工作脈沖信號CLK。
[0042]用于在位置測量裝置10的端口單元40和后續電子件100的對應一致的端口單元140之間傳輸命令和數據的物理連接是經由雙向的數據傳輸通道50生成的。為此，為位置測量裝置10中的數據傳輸通道50配屬了對應一致的發送/接收單元60，并且為后續電子件100中的數據傳輸通道配置了對應一致的發送/接收單元160，這些發送/接收單元又經由端口電纜61相互連接。所述發送/接收單元60，160在本實施例中構造成適合用于將分別需要發送的、通常以度量有關的(單端型的)信號存在的命令和/或數據轉換成有差分信號，例如根據廣泛采用的RS-485-標準，并且從到達的差分信號中生成度量有關的信號。為了在發送/接收單元60，160之間的信號傳輸，在端口電纜61中設計了一個導線對55。導線對55的兩條導線通常相互絞合，