CN1514319A - 通过位移识别节点 - Google Patents
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Abstract
一种识别包括多个活动部分的设备的节点的方法，所述方法包括：仅移动设备的多个活动部分之一；检测多个活动部分之一的移动；以及根据检测区分与多个活动部分之一相关的节点。
Description
技术领域
本发明涉及为具有活动部分的装置识别网络系统的节点的方法。
背景技术
制造具有一个或多个移动轴的如机床之类的装置是已知的。为这类装置构造工业总线网络系统也是已知的，其中节点与每个移动轴相关，如美国专利No.6421628中所述，将其完整内容通过引用结合于此。每个此类节点必须可识别。识别节点允许节点获得所关注的信息。在已知工业总线网络中，这种节点的识别通常利用双列直插式开关，或者标识值被硬编码于软件中。网络上的每个节点需要设置不同的值。
机床的已知工业总线网络系统的一个缺点在于，电子封装是这样的，使得机床的最终用户无法访问电子部件，因此不能调整手动设置部件、如开关和跳线。
机床的已知工业总线网络系统的第二个缺点在于，当它们采用硬件双列直插式开关时，节点的标识往往不灵活。
因此，本发明的一个目的是改进对工业总线网络系统的设置的调整。
本发明的另一个目的是改进工业总线网络系统的节点标识的灵活性。
本发明的其它目的将通过以下对本发明及其实施例的描述而变得显而易见。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种包括多个活动部分的设备，其中每个活动部分连接到相应的驱动器和确定驱动器之一的位置的测量装置。主机连接到驱动器和测量装置，其中主机从测量装置接收测量信号并且向驱动器发送控制信号，以便控制多个活动部分的移动，其中主机在经由测量信号检测到活动部分的移动时区分与驱动器之一相关的节点。
本发明的第二方面涉及识别包括多个活动部分的设备的节点的方法，该方法包括仅移动系统的多个活动部分之一，检测多个活动部分之一的移动，根据检测区分与多个活动部分之一相关的节点。
本发明的各方面提供改进工业总线网络系统的设置的调整的优点。
本发明的各方面提供提高工业总线网络系统的节点标识的灵活性的优点。
结合附图参考以下说明书和所附权利要求书，本发明的其它实施例和优点将变得显而易见。
附图说明
图1示意说明采用根据本发明的标识方法的活动部分的设备的
实施例；
图2示意说明与图1的活动部分的设备配合使用的网络系统的实施例，其中具有通过根据本发明的标识方法的实施例来标识的节点；以及
图3说明要与根据本发明的图1和2的网络系统配合使用的标识方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1示意说明具有活动部分102、104、106、108的设备100以及用于控制这些活动部分的移动的系统。该设备包括多个可控驱动器110、112、114和116，用于驱使活动部分移动。根据本发明的实施例，驱动器可以是电动机，而活动部分可以绕轴旋转。
活动部分102、104、106、108与测量装置配合工作，测量装置就是用于产生指明位置或移动的信号的装置、如光电定位测量装置118，其中包括具有光可读图案的编码结构。一个或一个以上检测器读取编码图案，各检测器发送与检测器收到的光量有关的电信号，使得与检测器相关的编码图案的移动可以通过电信号的变化来指示。编码图案包括周期性图案，例如彼此尺寸相同的多个明暗区域。当编码图案在旋转编码器的情况下被转动或旋转、或者在线性编码器的情况下在测量方向上平移时，可以检测明暗区域之间的变化，由此确定角度或线性位置的变化。一些位置测量装置提供包括多个脉冲信号的位置信号，其中在某一时刻脉冲信号的状态定义编码盘相对于检测器的绝对位置。这些位置测量装置还称为绝对编码器。
主机120连接到测量装置118，以便接收测量信号。主机120还经由线路123连接到驱动器110、112、114和116，用于提供控制信号，以便根据测量信号控制活动部分102、104、106和108的移动。
如图1和2所示，主机120经由串行数据总线122连接到测量装置118。具体来讲，主机120包括微处理器系统122，该系统从测量装置118接收位置信号并且控制驱动器110、112、114和116以及相关活动部分的位置。微处理器系统122维护具有与测量装置118的编码器相关的节点标识、序列号、轴标记以及其它产品特定信息的配置文件。主机120接收和发送的信号由结构和功能在本领域中众所周知的总线控制器124和总线收发信机126控制。同样，主机120发送的信号由各种活动部分的接口单元123、125、127和129来接收，图1中用虚线示意地表示这些接口单元。各个接口单元在结构上是相同的，并且包括用于控制其相关驱动器的微控制器系统128。各接口单元还包括结构和功能在本领域中众所周知的总线控制器130和总线收发信机132。活动部分发送和接收的信号由总线控制器130和总线收发信机132来控制。
如图1所示，根据本发明，主机120连接到用户接口134，以便使操作者能够手动输入设置信息。为此目的，用户接口134包括显示器136和数据输入装置138，如鼠标或键盘。
知道装置100的上述结构，根据本发明的活动部分及其相关接口单元的编程将在下文中参照图3的流程图来说明。此外，在下面要讨论的示例中，节点标识值是经由连接到网络、如CANOpen网络的用户接口134、采用线性编码器实现的。所述网络包括多个节点，其中节点是可独立地在网络上通信的单个装置，诸如测量装置、I/O模块或电动机。在此示例中，当测量装置118的编码器离开工厂时，它们会被编上缺省节点标识，该标识并非特定测量装置所特有的。一旦用户经由用户接口134接通设备100的电源，在步骤202，主机120会经由用户接口134询问用户是否重新配置网络。如果要重新配置网络，则在步骤206经由用户接口134重新配置它。如果不想重新配置网络，则在图3的步骤204中，主机120进行检查，看看是否保存了网络的所需配置。所保存的配置是各个编码器的节点标识和序列号的列表。如果确定有保存的配置，则主机120通过查询每个保存的节点标识对应的当前序列号并且把响应与对应该节点标识所保存的序列号相比较，从而验证保存的配置。这确保网络的完整性并且具有现有标识的新节点未放在网络上。如果所需配置被保存并且有效，则主机120实现所保存的配置并且在步骤226中断配置过程。
如果在步骤204中没有保存的和/或有效的配置，或者在步骤202中需要改变配置，则主机120将需要在步骤206中使网络上的所有节点进入不可配置状态，并且配置每个节点/编码器和分配节点标识。在步骤206中，这是通过诸如CANOpen层设置业务(CANOpen LayerSetting Service)等方式使主机120停止网络并且将设备100的所有节点都置于不可配置状态来完成的。在此阶段，在步骤208，主机120经由用户接口134提示用户为设备100的特定移动轴指定和输入所需的节点标识。或者，用户可让主机120自动指定节点标识。
在输入所需的节点标识之后，主机120确定所输入的节点标识是否有效。如果无效，则在步骤210中用户接口134通知用户输入的节点标识无效并且请求用户输入新的节点标识。节点标识的有效性是由预定范围内的唯一整数值确定的，例如有效的CANOpen节点标识是在1与127之间的整数，例如29。在该过程的这个时刻，在步骤210中已经证明输入的节点标识有效，主机120在用户接口134上产生消息，提示用户在步骤212移动与节点相关的特定轴，具体方法是：或者在节点对应于线性编码器的情况下移动一小段距离，或者在节点对应于旋转编码器的情况下移动一个小角度。响应步骤212的提示，用户在步骤214中经由用户接口134移动活动部分的特定轴。
连接到与步骤212和214相关的特定轴的测量装置118的编码器通过比较当前计数值与其先前计数值并确定两个计数值之间存在差异，识别出它已经移动。一旦它识别出它已经移动了至少预定的距离，则与该特定轴相关的测量装置118改变成可配置状态，如LSS配置模式。在步骤214中，所选的编码器向主机120发送消息，如CANOpen发送过程数据对象(TPDO)消息，以便指明移位的编码器已经改变成可配置状态，比如它已经改变为LSS配置模式。一旦接收到该消息，主机120确定与步骤208和214相关的编码器已被置于可配置状态，如LSS配置模式，其中在任何特定时间仅有一个节点可以是可配置状态。
除确定编码器在可配置状态之外，主机120还执行编码器的序列号的查询。一旦在步骤216中接收到序列号，在步骤218中，主机120向编码器发送新的节点标识，如CANOpen LSS协议中定义的节点标识。一旦接收到其新的节点标识，在步骤220中编码器保存配置并且向主机120发送确认消息，指明编码器已经接收新的节点标识。
在为移位的编码器设置新的节点标识之后，在步骤222中，主机120重置微处理器122并且保存移位编码器的配置数据，如新的节点标识、与编码器相关的轴标记以及编码器的序列号。因此，上述过程能够通过使与要区分的节点相关的编码器移位，从而区分编码器网络中不同的节点。
在区分出一个节点后，在步骤224，主机120确定是否需要区分网络中的其它轴或节点。如果是，则从步骤206开始重复上述过程。如果没有其它的轴或节点要区分，则在步骤226完成此过程。应当指出，如果在电源断开时保存了主机120或编码器的配置，则系统会在系统上电时转回到先前为主机和编码器保存的配置。
以上详细描述仅是本发明的若干物理实施例的说明。未完全在本说明书中描述的本发明的物理变化可以包含于权利要求书的范围内。因此，说明书中各要素的狭义描述应当用于一般指导，而不应当视为限定以下权利要求书中各要素的任何更广义的描述。
Claims (17)
1.一种设备，它包括：
多个活动部分，其中每个活动部分连接到相应的驱动器；
确定所述驱动器之一的位置的测量装置；以及
连接到所述驱动器和所述测量装置的主机，其中所述主机从所述测量装置接收测量信号并且向所述驱动器发送控制信号，以便控制所述多个活动部分的移动，其中所述主机在经由所述测量信号检测到所述活动部分的移动时区分与所述驱动器中的所述一个驱动器相关的节点。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述驱动器包括电动机。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述驱动器中的所述一个驱动器绕轴旋转。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述测量装置包括编码器。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于：所述编码器是线性编码器。
6.如权利要求4所述的设备，其特征在于：所述编码器是旋转编码器。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述主机包括具有与所述测量装置相关的节点标识、序列号、轴标记以及其它产品特定信息的配置文件。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于还包括连接到所述主机的用户接口，所述用户接口使操作者能够手动输入设置信息。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于还包括串行总线结构，该结构将所述主机、所述驱动器和所述测量装置彼此相连。
10.一种识别包括多个活动部分的设备的节点的方法，所述方法包括：
仅移动设备的多个活动部分之一；
检测所述多个活动部分中的所述一个活动部分的所述移动；以及
根据所述检测区分与所述多个活动部分中的所述一个活动部分相关的节点。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述检测是由测量装置执行的。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述测量装置在所述移动之前被编有缺省节点标识。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于：在所述移动之前检查所述设备以确保其完整性。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括：
在所述移动之前停止所述设备；以及
在所述停止之后并且在所述移动之前，把所述设备的所有节点设置为可配置状态。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于还包括在所述移动之前为所述设备的特定移动轴指定所需的节点标识。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于还包括使所述测量装置进入所述可配置状态。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：在任何特定时间所述设备中只有一个节点可处于所述可配置状态。
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