CN111406240B

CN111406240B - 位置检测方法和设备

Info

Publication number: CN111406240B
Application number: CN201980005865.8A
Authority: CN
Inventors: T·索尔
Original assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2039-05-14
Also published as: CN111406240A; US11829313B2; EP3688533B1; US20200401543A1; DE102018112873A1; WO2019228793A1; EP3688533A1

Abstract

本发明涉及一种用于检测在设备(A)的工作区(A1,...,Ai)内的从机单元(SE1,...,SEi)的安装位置(F1,...,Fi)的位置检测方法和一种位置检测装置，所述设备(A)包括数目i个相邻的工作区(A1,...,Ai)，所述工作区分别具有一个从机单元(SE1,...,SEi)，其中各个从机单元(SE1,...,SEi)都具有用于实现或改变在所述设备的有关的工作区(A1,...,Ai)内的物理状态的可改变的运行功能，而且其中在有关的工作区(A1,...,Ai)内分别设置有传感器(S1,...,Si)，以便检测与在有关的工作区(A1,...,Ai)内的物理状态成比例的测量参量(T)，而且设置分析装置，以便在激活或改变至少一个从机单元(SE1,...,SEi)的运行功能时根据所述测量参量(T)随时间的变化来确定所述从机单元的安装位置(F1,...,Fi)。

Description

位置检测方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于对在设备中的各个总线成员或从机单元进行精确的定位的方法，所述设备包括多个这种成员或单元，所述成员或单元尤其是并排地在共同的或者分开的功能区中使用。

背景技术

本发明所基于的问题可以依据下面阐述的示例来呈现。超市中的冷却柜通常由多个冷却区段组成，所述冷却区段的数目取决于冷却柜或冷柜的长度。在每个区段中通常都有温度传感器，用于监控在该冷却区段内的温度，例如用于对冷却温度的法律规定的记录或者也用于控制在该区段内的冷却功率。

在相应的冷却区段中的鼓风机在交付状态下全部都具有地址“1”而且必须分别单独地来编址，以便稍后在运行时可以各自被寻址。为了现在可以分别单独地对鼓风机进行编址，可以使用已知的自动编址算法。

在现有技术中，存在对网络中的地址进行分配的各种各样的方法，诸如在网络设备(计算机、打印机等等)中的手动IP地址分配、基于序列号的自动编址、根据确定的电缆图的地址分配或者移位寄存器地址分配。例如DE 103 36 301 A1提出了自动化的编址过程。从EP 2 287 689 EP公知一种对从机单元的基于总线的编址方法。

此外，在现有技术中公知如下方法，其中基于单元的序列号来对所涉及到的单元(从机单元)进行地址分配。此外，在现有技术中公知相对应的算法，以便以简单的方式来实现序列号相关的地址分配。在地址分配过程结束之后，这些鼓风机可以单独地并且各自地由控制装置来寻址。

不过存在如下问题：即不清楚哪个从机单元(这里是鼓风机)布置在哪个位置上。在当前的示例中，这意味着即使在知道鼓风机的地址的情况下也不清楚相对应的鼓风机处在冷却设备中的哪个精确的位置上，也就是说处在哪个冷却区段内。该问题也出现在其它应用中，其中必须对多个鼓风机或从机单元进行寻址。

发明内容

在该背景下，本发明的任务是克服之前提及的缺点并且提供一种方法，以便可以以简单的、成本有利的并且可靠的方式来确定在设备区域内的多个从机单元的位置。

该任务通过具有下文所述的特征的方法来解决。

本发明的基本思想在于：通过与从机单元相关联的技术效果借助于间接的信息获取来确定有关的从机单元的位置。如果只要如在当前的示例中那样，从机单元的任务在于冷却功能或者对冷却功能进行辅助的功能，那么借助于确定所要实现的功能的效果并且其安装位置已知的传感装置，可以借助于所述次级信息来实现对从机单元的精确位置的反推。

接着，借助于迭代方法，可以从第一从机单元开始连续地确定所有其它的从机单元的相应的位置。因此，在冷却系统的某一冷却区段内的鼓风机的位置可以通过如下方式来确定：首先只使具有第一地址的鼓风机和冷却循环运行并且所有其它鼓风机不工作。在这种情况下，只有布置在相对应的区段内的传感器(例如温度感应器)与在其它冷却区段内的传感器相比将检测到强烈得多的温度变化。如果分别安装的传感器固定地分配给各个冷却区段，从相应的测量参量的测量曲线的变化特性(梯度)可以推断出所分配的鼓风机的位置。

对于现有的其它地址或鼓风机(一般是从机单元)来说，按步骤地进行该位置检测过程，直至确定所有从机单元的位置。

可选地，也可以使用更复杂的算法，所述更复杂的算法例如使多个鼓风机运行一次并且通过例如DOE而需要数目最少的尝试,以便明确地确定所有位置。

在此，被确定用于位置检测的间接参量可以通过传感器或者也包括整个系统特性来确定，例如可以利用流动空气的存在，或者也可以利用对压缩冷却子系统的切断，所述压缩冷却子系统由于有鼓风机未受操控而在液化器或汽化器上受到系统干扰。

为此，按照本发明，提供了一种用于对在设备的工作区内的从机单元的安装位置进行位置检测的方法，所述设备包括数目i个相邻的工作区，所述工作区分别具有一个从机单元，其中每个工作区在该设备运行时都应该分别具有预先确定的物理状态，为此各个从机单元都具有用于实现或改变在该设备的有关的工作区内的物理状态的运行功能，或者为了该目的而提供用于实现或改变在该设备的有关的工作区内的物理状态的运行功能，而且其中在有关的工作区内分别设置传感器，以便检测与物理状态成比例的测量参量，所述方法具有如下步骤：

a.借助于自动编址方法(优选地序列号相关的编址方法)来分配或确定至少一个从机单元的网络地址；

b.分别激活或改变该从机单元的运行功能，用于实现或改变在有关的工作区内的物理状态；

c.通过测量对应于相应的状态的相应的测量参量，也就是说根据时间借助于传感器测量对应于相应的状态的相应的测量参量来检测在一个或多个工作区内的可探测到的物理状态变化；

d.根据一个或多个测量参量，尤其是根据那个具有所测量到的最大变化的测量参量将来自多个现有的安装位置中的所检测到的安装位置分配到所激活的从机单元的网络地址。

在本发明的一个有利的实施方式中规定：之前提到的步骤a)至d)连续地被重复，直至从机单元的所有安装位置以及借此工作区都被分配给这些从机单元的相应的网络地址。

还有利的是，在连续地分配网络地址的情况下，对分别下一个从机单元的网络地址分配分别被提高系数“1”，优选地始于N1＝1直至Ni＝i。

进一步有利地规定：还通过包含每个从机单元的各自的序列号和被分派给这些序列号的网络地址的数据分配表来标识每个从机单元。只要网络地址在步骤a)中不存在，就可以借助于编址方法根据所存储的元组来进行编址，使得有关的从机单元得到明确的地址。

视应用而定，从机单元例如可以是鼓风机，优选地是转速可调节的鼓风机。

可以进一步有利地规定：在之前提到的步骤b)之前，首先激活所有从机单元，以便在该设备的工作区内实现确定的物理状态，尤其是在热力学平衡下的状态。以具有不同的冷却区作为工作区的冷却设备为例，为此使冷却设备运行，而且鼓风机全部都以相同的转速运行，以便调节在各个冷却区内的所希望的温度。

在另一步骤中，按照本发明规定：在达到确定的状态或者热力学平衡之后，将相应的由传感器检测到的测量参量(例如在不同的冷却区内的温度)存储在存储器中。

在本发明的一个可能的实施方式中规定：在步骤b)之前在该设备的多个工作区(例如冷却区)中达到确定的状态或者热力学平衡之后应该重新停用或改变那个其安装位置应该被确定的从机单元的运行功能(例如有关的鼓风机的转速)。

在本发明的一个可选的实施方式中规定：在步骤b)之前在该设备的相应的工作区内达到确定的物理状态或者热力学平衡之后，重新停用除了那个其安装位置应该被确定的从机单元(那个鼓风机)之外的所有从机单元(例如所有鼓风机)。因为存在已知数目个现有的安装位置，鼓风机或从机单元可以处在所述安装位置，所以针对每个安装位置也可以有代表性地使用表示该安装位置的位置号码或者位置信息，诸如POS1,Pos2,...,Posi。

有利地规定：用于检测在该设备的有关的工作区内的物理状态尤其是热状态的测量参量是温度，而且传感器相对应地被构造用于检测该温度。

本发明的另一方面涉及用于检测在如下设备的工作区内的从机单元的安装位置的位置检测设备，所述设备包括数目i个相邻的工作区，所述工作区分别具有一个从机单元，其中各个从机单元都具有用于实现或改变在该设备的有关的工作区内的物理状态的可改变的运行功能，而且其中在有关的工作区内分别设置有传感器，以便检测与在有关的工作区内的物理状态成比例的测量参量，而且设置检测装置，以便在激活或改变至少一个从机单元的运行功能时根据测量参量随时间的变化来确定该从机单元的安装位置。

本发明的其它有利的扩展方案在上文中表征或在下文与对本发明的优选的实施方案的描述一起依据附图进一步予以阐述。

附图说明

其中：

图1示出了按照本发明的位置检测设备的示意图，以及

图2示出了用于阐述按照本发明的位置检测方法的流程图的示意图。

具体实施方式

在下文，本发明依据示例性的实施方式参考图1和2进一步予以描述，其中附图中的相同的附图标记表明相同的功能和/或结构特征。

为此，在图1中示出了在冷却设备A中的按照本发明的位置检测设备1的示意图。设备A包括数目为i＝4个相邻的工作区A1,...,A4，即所谓的冷却区段。在每个冷却区段A1,...,A4内都有一个从机单元SE1,...,SE4都处在其安装位置F1,...,F4上。在当前的实施例中，从机单元是转速可调节的鼓风机。

按规定，每个工作区A1,...,A4都应该在冷却设备A的不受干扰的运行下分别具有预先确定的物理状态，即确定的工作参数。鼓风机用于调节在各个工作区A1,...,A4内的工作温度。鼓风机的运行功能是其通风运行，所述通风运行取决于转速地更强或者更弱地起作用。

借助于该运行功能，可以调节在该设备的有关的工作区内的物理状态以及热能的(类似于温度的)量度，其中在有关的工作区A1,...,A4内分别设置有温度传感器S1,...,S4。因此，这些传感器S1,...,S4中的每个传感器都分配有完全被确定的工作区A1,...,A4。利用该温度传感器可能的是：检测与在该工作区内也就是说在该冷却区段内的物理状态成比例的测量参量(即温度T)。此外，位置检测设备1还包括分析装置10，以便在激活或改变运行功能，即至少一个鼓风机的转速时根据温度随时间的变化来确定该从机单元也就是说该鼓风机的安装位置。当然，利用所示出的装置，在分析装置的适当的设计方案的情况下，也可以根据由于多个鼓风机的转速变化而引起的多个温度变化的梯度同样反推出其转速变化已经被操控的那些鼓风机之一的安装位置。

在图2中示出了用于阐述按照本发明的位置检测方法的流程图。在该方法开始时，执行自动编址方法，用于对鼓风机进行编址。紧接着，使冷却设备A(如在图1中示出的那样)运行，在所述运行中激活4个鼓风机并且使4个鼓风机以确定的转速来运行。

在随后的步骤中，进行测量，而且存储尤其是在达到热力学平衡之后的借助于传感器来检测的传感器值，也就是说测量值。现在，执行编址方法。只要被寻址的鼓风机的地址存在，就改变其转速。紧接着，借助于分析装置10来检测测量值即传感器值的变化。此外，借助于分析装置10来确定那个(或者在绝对值方面或者在梯度方面)具有最大变化的传感器S1,...,S4。因为如之前阐述的那样每个传感器S1,...,S4都实际分配有一个冷却区段A1,...,A4，因此安装位置F1,...,F4可以实际通过测量数据的变化间接地来检测。结果例如可以被存储在分配表中，使得得到在每个鼓风机的位置与地址之间的清楚的分配。在已经按照所描述的方法针对所提及的鼓风机确定其位置之后，使其转速重新复位。如利用图2的递归箭头表示的那样，一直重复这些步骤，直至所有鼓风机(在所示出的实施例中是4个鼓风机)的安装位置都被确定。

如果在设备A中的安装位置通过位置信息Pos1,Pos2,...,Posi来表示，那么在结束时实现了如下信息，所述信息将位置Posi分派给i个鼓风机中的每个鼓风机SEi，诸如将SE1分派给Pos3，将SE2分派给Pos7，等等。

Claims

1.对从机单元(SE1,...,SEi)的安装位置(F1,...,Fi)进行位置检测的方法，所述从机单元布置在设备(A)的工作区(A1,...,Ai)内，所述设备包括数目为i个的相邻的工作区(A1,...,Ai)，所述工作区分别具有一个从机单元(SE1,...,SEi)，其中在所述设备(A)工作时，每个工作区域(A1,…,Ai)应分别具有一个预定的物理状态，为此，各个从机单元(SE1,...,SEi)具有用于实现或改变在所述设备的有关的工作区(A1,...,Ai)内的物理状态的运行功能，而且其中在有关的工作区(A1,...,Ai)分别设置有传感器(S1,...,Si)，以便检测与所述物理状态成比例的测量参量(T)，所述方法具有如下步骤：

a).借助于自动编址方法来分配或者确定从机单元(SE1,...,SEi)的网络地址(Ni)；

b).分别激活或改变所述从机单元的运行功能来实现或改变在有关的工作区(A1,...,Ai)内的物理状态；

c).通过根据时间借助于所述传感器(S1,...,Si)测量相应的测量参量(T)来检测在所述工作区(A1,...,Ai)内的可探测到的物理状态变化；

d).将所检测到的具有所述测量参量(T)的所测量到的最大变化的安装位置(F1,...,Fi)分配到所激活的从机单元的网络地址(Ni)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依次重复所述步骤a)至d)，直至所述从机单元(SE1,...,SEi)的所有安装位置(F1,...,Fi)以及借此工作区(A1,...,Ai)被分配给所述从机单元(SE1,...,SEi)的相应的网络地址(Ni)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在连续地分配所述网络地址(Ni)的情况下，对后续的从机单元各自的网络地址分配依次提高系数“1”。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述从机单元(SE1,...,SEi)是鼓风机。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤b)之前，首先激活所有从机单元(SE1,...,SEi)，以便在所述设备(A)的工作区(A1,...,Ai)内实现确定的物理状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在达到确定的状态之后，将相应的由所述传感器(S1,...,Si)检测到的测量参量(T)存储在存储器中。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤b)之前，在所述设备(A)的工作区(A1,...,Ai)中达到确定的状态之后，重新停用或改变那个其安装位置应该被确定的从机单元的运行功能。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤b)之前，在所述设备(A)的工作区(A1,...,Ai)中达到确定的状态之后，重新停用或改变那个其安装位置应该被确定的从机单元的运行功能。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤b)之前，在所述设备(A)的工作区(A1,...,Ai)中达到确定的状态之后，重新停用除了那个其安装位置应该被确定的从机单元之外的所有从机单元(SE1,...,SEi)。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤b)之前，在所述设备(A)的工作区(A1,...,Ai)中达到确定的状态之后，重新停用除了那个其安装位置应该被确定的从机单元之外的所有从机单元(SE1,...,SEi)。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，用于检测在所述设备的有关的工作区(A1,...,Ai)内的物理状态的测量参量(T)是温度。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过包含每个从机单元(SE1,...,SEi)的各自的序列号和被分派给所述序列号的网络地址(Ni)的数据分配表来标识每个从机单元(SE1,...,SEi)。

13.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从机单元(SE1,...,SEi)各自的网络地址分配始于N1＝1直至Ni＝i。

14.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述鼓风机是转速可调节的鼓风机。

15.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定的物理状态是在热力学平衡下的状态。

16.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定的状态是在热力学平衡下的状态。

17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述设备的有关的工作区(A1,...,Ai)内的物理状态是热状态。

18.用于检测在设备(A)的工作区(A1,...,Ai)内的从机单元(SE1,...,SEi)的安装位置(F1,...,Fi)的位置检测设备，所述设备(A)包括数目为i个的相邻的工作区(A1,...,Ai)，所述工作区分别具有一个从机单元(SE1,...,SEi)，其中各个从机单元(SE1,...,SEi)都具有用于实现或改变在所述设备的有关的工作区(A1,...,Ai)内的物理状态的可改变的运行功能，而且其中在有关的工作区(A1,...,Ai)内分别设置有传感器(S1,...,Si)，以便检测与在有关的工作区(A1,...,Ai)内的物理状态成比例的测量参量(T)，而且设置分析装置，以便在激活或改变至少一个从机单元(SE1,...,SEi)的运行功能时根据所述测量参量(T)随时间的变化来确定所述从机单元的安装位置(F1,...,Fi)。