CN1886706A - 用于操作协作的不同仪器的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于操作协作的、不同的仪器的方法，尤其是用于操作具有由控制流程控制的不同的控制模块、尤其具有不同的控制时钟的设备的方法，其特征在于，不同的控制部分(3.1，3.2，3.3)的时钟(IPO_i)被内插在一个公共的系统时钟(t_Tick)上，并且这些控制流程被同步。本发明还涉及实施本发明的方法的适合的装置，它相应地具有至少一个公共的、对于这些控制部分(3.1，3.2，3.3)的插值装置(5.3)，用于将不同的控制部分(3.1，3.2，3.3)的时钟(IPO_i)内插到一个公共的系统时钟(t_Tick)，以及具有至少一个用于同步这些控制流程的同步装置(5)。

Description

用于操作协作的不同仪器的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于操作协作的、并且不同的仪器的方法和装置，其中这些仪器具有由控制流程控制的不同控制，尤其具有不同的控制时钟。

背景技术

在运动(以下面也被称为“活动世界”或“运动世界”)的控制方面，目前优选地通过使用基于PC的控制解决方案来控制包含多个协作的不同仪器的复杂设备。其中，这种设备的公共待控制的仪器例如可涉及CNC系统(CNC：计算机数字控制)，RC系统(RC：机器人控制器)和/或PLC系统(PLC：可编程逻辑控制；以及SPS：存储器可编程控制)，其中PLC及软PLC系统同样要被处理(软PLC/软SPS：软件技术构建的PLC/SPS)。

在复杂的设备概念中，例如在激光设备技术中，需要机器人、夹紧和支持装置、激光和线性控制之间的多样的协调可能性。因此，在主要汽车制造厂中，例如几何-站通过ASCII接口的内部协议通过外部个人计算机(PC)来协调，以便实现机器人世界(RC核)、CNC夹紧技术、以及激光技术的相同时间特性。其中，必需的是，不同运动世界(RC，CNC，PLC)的单个时间特性在专门定义的ASCII数据中通过适当的协议-诸如TCP/IP-被发送给协调PC，协调PC在时间特征方面校正所述三个运动世界，并通过ASCII文件重新发回给不同控制。这种控制方法或装置在其结构或者流程方面是复杂并且相应不灵活的。

已知设置多个实例(CPU)，它们中的一个是中央实例并且其它的是分布实例。每个实例具有其自己的用于产生时钟的单元。虽然，这些分布实例的单元通过中央实例的同步时钟来同步，即分布实例不能相应于自主时钟独立地产生其功能流程，而是通过由中央实例发出的同步来确定分布实例各自自己的时钟，或者通过中央实例的同步时钟来控制每个分布实例的时钟。

由此，直接通过中央单元的同步信号来同步并确定各个控制仪器的处理时钟，使得各个控制仪器不再能够以独立的时钟工作。

发明内容

本发明的任务在于，避免前面所述的缺点，实现尤其是在开始所述类型的复杂设备中的简化的并且灵活的协调和运动计划。

该任务在开始所述类型的方法中这样被解决，即不同控制的时钟被内插在公共系统时钟上，并且控制流程在至少一个同步装置中被同步。相应地，开始所述类型的装置为了解决该任务具有至少一个用于控制将不同控制的时钟内插到公共系统时钟上的公共内插装置，并且具有至少一个用于同步控制流程的同步装置。

将输出控制的时钟内插到公共系统时钟上的特征包括，由各个输出控制以其时钟计算的指令在由更高系统时钟所给出的中间时钟时间上被确定，即被向上内插。指令或者值-诸如可控制的位置值-也在运动管理器的中间时钟时间上被计算，并由此被内插到其上。以此为基础接着进行同步。指令则分别以各个功能单元的时钟被转发给该功能单元以执行指令。

通过这种方式，根据本发明得到即使如例如在前面所述的激光技术的复杂设备的简单可操作性，在激光技术中，机器人运动必须与PLC运动(例如线性控制)和夹紧技术作为整体协调。根据本发明的协调装置协调各个轴和轴系的配合。后者被理解为这样的轴的分组，这些轴通过公共驱动驱动器-诸如DPRAM接口(DPRAM：双端口随机存取存储器)被驱动，使得被连接在轴系的所有驱动在时钟频率和协议方面具有相同配置。

在根据本发明的方法的扩展方案中规定，仪器的功能单元在进行同步之后在另一内插之后被提供以控制信号。因此，可能以不同的时钟操作设备的确定仪器，如果例如出于精确和/或调节原因而应该要求这样。在根据本发明的装置的扩展方案中，它因此具有至少一个另外的内插装置，用于在进行同步之后为仪器的功能单元内插控制信号。

根据本发明，还规定，仪器的轴被协调。相应地，根据本发明的装置的一个优选实现形式具有用于协调控制流程的协调装置。

为了实现设备或仪器的实时控制，规定：实时地执行协调和/或同步。因此，同步装置和/或协调装置有目的地被构造为有实时能力。此外，为了操作和配置目的，可以设置非实时组件，用于改变同步装置和/或协调装置的调节。

因为例如必须由机器人控制(RC)通过其插值器向协调装置传输的与坐标相关的并且机器人特定的信息显著多于例如通过简单的软PLC或其插值器所传输的，所以在根据本发明的方法的一个极其优选的实施方式中规定，根据下面的关系式选择不同控制的不同控制时钟IPO_i：

IPO_i＝n_i·t_Tick，n_i＝1，2，3，...

其中，t_Tick是用于实施该方法的硬件的时钟的整数倍。这样的方法允许不同应用情况-诸如机器人控制、软PLC(包装工业或设备技术)或者CNC应用-的不同控制算法。其中，根据本发明的内插到公共系统时钟上有利地在用于所有控制的公共内插装置中进行。在根据本发明的装置的一种极其优选的改进方案中，对应于IPO_i＝n_i·t_Tick，其中n_i＝1，2，3，...形式的控制时钟的内插而构造公共内插装置，其中t_Tick是所使用硬件的时钟的整数倍。

在根据本发明的方法的一个有利扩展方案中，对于协调装置，通过功能单元提出变化后的系统时钟。以这种方式，可能执行由于所需精度或类似要求而需要更短时钟信号的特定调节方法，诸如例如电流调节。其中，协调装置可以有目的地拒绝或接受所提出的变化后的系统时钟。当整个系统的负载通过新系统时钟实际上是可承担的时候，则尤其会出现后一种情况：时钟频率越高，(实时)操作系统中调节环路就必须越经常地被计算。在扩展方案中可以规定，在进行时钟改变之后根据旧系统时钟继续操作一定数量的功能单元。为了实现这个，对于变化后的系统时钟合乎目的地有：

t_Tick′＝1/n′·t_Tick，n′＝1，2，3，....

相应地，根据本发明，同步装置和/或协调装置有利地被构造用于改变系统时钟，其中对于改变后的系统时钟有：t_Tick′＝1/n′·t_Tick，以便在至少一个功能单元请求时也能够使用更短的时钟信号。在这种意义上，在根据本发明的装置的扩展方案中，同步装置和/或协调装置具有用于确定系统负载的确定装置，其结果对于系统时钟的改变是有决定意义的。以这种方式，根据本发明，仅仅允许对于整个系统的这样的时钟调节，即其实际上通过具有实时能力整个系统、尤其是通过整个系统的具有实时能力的部件胜任。

借助于根据本发明的方法，优选地分别操作特定仪器类型的多个仪器。

在根据本发明的装置的一个简单、灵活的实现和可使用性的范围中，还可以规定，至少将同步装置和/或协调装置以及一定数量的控制构造为可在公共计算单元上执行的程序装置。其中，尤其可以规定，为了改善匹配性，在运行期间，可连接其他仪器。

附图说明

本发明的其它特性和优点由下面借助附图的描述中得到。其中：

图1表示根据本发明的装置的一个示意性总示图

图2表示根据图1的本发明装置的、特别是具有实时能力的组件的详细示图，以及

图3a，3b表示根据本发明的中间内插方法或运动管理器的内插装置的工作的示图，以及

图4表示根据图1和2的本发明装置的详细图。

具体实施方式

图1示出了具有大量协作的不同仪器-诸如工业机器人、夹紧装置、激光切割机、输送线或类似设备(这里未被示出)-的复杂设备的多功能PC控制装置1的总架构；这里，与控制流程相关的数据传输-在下面的图2和3中同样地-以双箭头被示出。

根据本发明的总装置1被构造成以适当方式在程序技术上被设置的个人计算机的形式，如通过左边的垂直柱来表示。该PC为了操作目的具有非实时操作系统2，诸如视窗，以及为了控制目的具有实时操作系统3，诸如VxWorks。借助于适当的协议-诸如TCP/IP协议4-来保证非实时操作系统2和实时操作系统3之间的通信。

在非实时操作系统2的层上，PC控制被构造为用于执行在程序技术上所设置的操作程序，诸如开发工具及诊断工具2.1。这些操作程序例如可以是编程工具，借助它们-如在图1中借助垂直箭头所示-可以影响人机接口2.2(人机接口HMI)、SPS码2.3，即用于可能的软件技术构建的PLC的控制程序、以及G码2.4，即CNC控制程序。此外，它还具有确定装置2.6，用于确定其计算容量的满负荷。

在根据本发明的装置1的实时部分3中，根据图1的构型，其具有机器人控制RC3.1、存储器可编程控制PLC、具有所谓MCF块(运动控制功能块)的SPS3.2以及CNC装置3.3(计算机数字控制)。后者在软件技术上被构造为在PC上运行的程序，并且分别包含内插装置3.1a、3.2a、3.3a，各个控制3.1、3.2、3.3分别根据内插装置的时钟规定执行特定于其的适当(运动)程序2.2、2.3、2.4。

为了进一步处理由内插装置3.1a、3.2a、3.3a所提供的内插数据，根据本发明的装置1在其实时区域3中还具有被称为“运动管理器”的程序装置5。运动管理器5具有非实时配置装置，其在根据图1的构型中没有被明确地表示，而是借助从运动管理器5到已经提到的、位于PC的非实时层2上的操作装置2.1的(虚线)连接5.1来表示。运动管理器5表示根据本发明的装置1的中心组件，并且后面将借助图2和3来详细描述。

运动管理器5还具有带有驱动器5.2a-5.2f的运动驱动器层5.2，例如DPRAM接口，用于向设备的功能单元6-诸如驱动6.1a-6.1g、电流源6.2a-6.2c或类似单元-传输信息。驱动器5.2a-5.2f可以涉及DPRAM驱动器、以太网驱动器、功率链接驱动器、Sercos驱动器、Ethercat驱动器或者类似驱动器。通过一定数量的(驱动)总线8.1、8.2、8.3实现向所述设备功能单元6的信息传送。(驱动)总线还附加地包括其他元件，诸如用于数字信号传输的元件(DSE：数字信号电子元件)6.3或者其他实时元件(HRB：硬件实时板)6.4。这些其他元件6.3、6.4不必须被设置为驱动总线中的独立硬件部件，而是也可以作为PC控制内的程序技术装置而存在，诸如例如借助另一DSE6.3’所示。

根据本发明，运动管理器5用于将不同控制和驱动彼此连接，并且协调和同步它们的运动并，即其在本发明的范围中作为同步及协调装置。对于协调的流程，必须的是，来自控制3.1、3.2、3.3的内插时钟IPO_i被转移到运动管理器5的系统时钟，并且通过另一中间内插，以正确的时钟向驱动总线提供用于驱动6.1a-g的信息。图2示出了运动管理器5的为此所需的具体构型。

图2详细地示出了根据图1的运动管理器5的结构。图2中上部又一次示出已经在图1中示出的机器控制，即机器人控制2.2、存储器可编程控制(SPS/PLC)2.3以及CNC控制2.4。这些控制中的每个控制在其自己的内插时钟IPO_i-这里具体为内插时钟IPO₁、IPO₂、IPO₃-提供数据。运动管理器5现在首先具有被称为上中间内插层5.3的、IPO时钟IPO_i的公共内插装置，在其中，不同控制2.2-2.4的时钟被内插到公共系统时钟t_Tick上。其中，对于运动管理器5上方的插值器3.1a、3.2a、3.3a，有：IPO_i＝n_i·t_Tick，其中n_i＝1，2，3，...，即这些插值器以相对于运动管理器5的系统时钟t_Tick更大的、多倍的时间单元操作。此外，对于运动管理器5的系统时钟t_Tick，有：t_Tick＝n RTACC，其中RTACC给出系统时间的石英周期，它现在对于8kHz石英通常为12us，其中又有n＝1，2，3，...。也直接通过所使用的硬件来预给定RTACC的具体值。

运动管理器5的实际核5.4连接到上中间内插层5.3，其被构造用于实施确定的任务，诸如状态管理、循环监控、测量、诊断、初始化、参数化、运动，用于管理任务和时钟以及用于管理配置数据库(附图标记：5.4a-i)。此外，运动管理器5还具有被称为下中间内插层5.5的内插装置，其被构造用于根据确定的时间分配表(时间安排表)改变与时间相关的任务。需要时间安排表，以便将具有更高优先级的、要求更长计算的任务延长在比为其提供的时间片-例如一个时钟周期-多的时间片上。低优选级的任务被中断或者被推迟，以便处理完成具有高优先级的任务。该时间安排机制必须被这样配置，使得实时的运行时间系统可靠地运行，并且总是能够优选级控制地进行控制机制。其中，特定插值器在哪个时钟上(根据本发明，系统时钟的倍数)运行是不重要的。

其中，图1所示配置装置2.1(通过连接5.1；见上文)提出用于下中间内插层5.5中所包含的每个轴相关插值器的内插时钟。轴相关的插值器在图2中没有明确示出。其中，涉及下中间内插层5.5中的内插装置，其在确定的匹配时钟向确定的功能单元6-诸如例如驱动-有目的地提供信息(比较图1)。已经借助图1描述的DPRAM驱动接口5.2以设备总线8.1-8.3的相应驱动器5.2a-5.2f连接到下中间内插层5.5，如同样已经借助图1详细描述过的一样。

根据本发明，各个轴相关插值器的IPO时钟的调整以及为此所需的下中间内插层5.5中的中间内插可以手动或者自动地进行(操作)。此外，还可能，驱动总线8.1-8.3中的一个或者相应的功能单元向运动管理器5提出更短的系统时钟时间t_Tick。例如当特定调节方法-诸如例如(PC)电流调节应该以所述PC控制通过确定驱动而被操作时，则是这种情况。如果驱动总线提供比系统时钟t_Tick短的时钟信号，则相应的驱动轴向运动管理器5的配置器2.1、5.1(比较图1)报告要求接受以下被表示为系统时钟t_Tick，的更短系统时钟。配置器于是可以借助于确定装置2.6(图1)确定整个系统的负荷并且相应地提出新系统时钟t_Tick’，然而对于该系统时钟有：t_Tick′＝1/n′·t_Tick。其中，如果这里不需要改善的调节回路，则几个插值器可以借助于中间内插层5.5根据目前的IPO时钟t_Tick被继续操作。以这种方式，在个别情况下可以释放用于必然更短地提供时钟的调节回路的CPU资源。因为在本发明的一个有效变换的范围中，总是仅仅单个中间内插层5.3、5.5是有意义的，并且所有存在的插值器使用该中间内插层，因此所述根据规则n·t_Tick或l/n′·t_Tick的插值器调节是必要的，其中应该可能同时、但以不同时钟操作存在的不同仪器的不同插值器，因为例如RC插值器每个时间单元传输的笛卡尔的以及机器人特定的信息必须比例如简单软SPS的插值器的多很多。

图3a和3b示例性地示出了根据本发明的中间内插方法或图2的运动管理器5的中间内插层5.3的功能。

在图3a中，首先示例地示出插值器1的IPO时钟t_IPO1，该插值器1例如对应于控制3.1的插值器3.1a，而在图3b中示出插值器2的IPO时钟t_IPO2，该插值器2例如对应于控制3.2的插值器3.2a。

在这两个图3a、3b的中部分别示出运动管理器的时钟t_Tick，其对于这两个图3a、3b是一致的。运动管理器的时钟t_Tick总是插值器时钟t_IPO的倍数，确切地说，在具体实施例中，插值器1的三倍时钟t_IPO1以及插值器2的四倍时钟t_IPO2。在图3a的最后一行分别示出轴驱动器1和2的时钟，其中图3a的轴驱动器1可以对应于图1、2的轴驱动器5.2a，图3b的轴驱动器2可以例如对应于图1、2的轴驱动器5.2c。

在图3a中，轴驱动器1的驱动器时钟t_Drive1对应于运动管理器的时钟t_Tick，而在图3b中，轴驱动器2的驱动器时钟t_Drive2对应于运动管理器时钟t_Tick的一半(即时钟信号之间的距离是两倍那么长)。

现在，根据本发明的方法是这样的：插值器1在其时钟t_IPO1内向运动管理器转发所计算的指令或值。运动管理器在其t_Tick时间...，t_T-3i...，t_T-3，t_T，t_T+3，...，t_T+3i，...，上接受由插值器1所传输的值或指令，其中i＝1，2，3...，而它在其相对于插值器1的IPO时钟t_IPO1所给出的中间时间...，t_T-3n-2，t_T-3n-1，...，t_T-2，t_T-1，t_T+1，t_T+2，t_T+4，t_T+5，...，t_T+3n+1，t_T+3n+2，...，上将所传输的值或指令内插到它的这些中间时钟值上，即为所述时钟时间重新计算，并且在图3a的扩展方案中，以其时钟-即也在其时钟时间上并以轴驱动器1的相同时钟t_Drive1并且由此以相同时钟时间传送到轴驱动器1，其中轴驱动器1由此控制相应的功能单元(图1，2)。

相应地适用于由插值器2所给出的控制指令或控制值，其中，在这里，运动管理器不以其时钟t_Tick传送它们(通过对其进行内插并由此重新计算)，而是以对应于轴驱动器2的时钟t_Drive2的一半时钟、并因此例如在时间t_T-4＝t_2，m-2，t_T-2＝t_2，m-1，t_T＝t_2，m，t+2＝t_2，m+1，t_T+4＝t_2，m+2，...传送。

不仅内插时钟相对于运动管理器时钟的倍数而且相对于轴驱动器的划分都可以是任意的，其中运动管理器时钟t_Tick总是最高时钟和全部另外时钟的倍数。

图4详细地示出了用于控制具有非实时部分2和实时部分3的复杂设备的PC控制的控制架构，其可以管理多个彼此不相关的机器控制3.1、3.2、3.3，并且可以通过不同驱动器和总线系统响应大量不同功能单元，诸如驱动、传感器、输入及输出装置和外围设备。

已经在图1中示出的操作装置2.1在图2的示图中被详细地分类为编程工具2.1a、诊断工具2.1b、控制软件2.1c以及用于控制目的的人机接口(HMI)2.1d。此外，PC控制的非实时部分2还包括驱动器2.5，例如视窗驱动器，其功能在下面进一步加以描述。通过程序数据路由器3.4，在机器控制3.1、3.2、3.3的内插装置3.1a、3.2a、3.3a中所产生的程序数据到达上面详细描述的运动管理器5或者其他为传感器(传感器管理器5’)、输入及输出装置(I/O管理器5”)和附加外围设备(外围管理器5⁽³⁾)所构造的相应管理器装置。它们通过总线数据路由器7向一定数量的、分别具有自己的驱动器8.1a、8.2a、8.3a的总线8.1、8.2、8.3提供相应驱动信息。在总线8.1-8.3上连接着-如已经提到的-要控制的设备的功能单元6(比较图1和2中的附图标记6.1x，6.2x)，例如驱动A1至A6、传感器S1至S6、驱动A7、驱动A8、外围设备P1、输入及输出装置I/O1、传感器S7、驱动A9、输入及输出装置I/O2、以及外围设备P2。例如，Galvos的镜像电动机(用于偏转激光单元)或者小的、快速的驱动轴可被称为外围设备。也可以通过快速实时驱动器实现快速的输入，其中快速实时驱动器例如缓冲轴上不位于相同驱动支路的位置。管理器装置5、5’，5”，5⁽³⁾包括相应的驱动器5.2a，5.2b，5.2a’，5.2b’，5.2a”，5.2a⁽³⁾，5.2b⁽³⁾。驱动器2.5用于控制总线数据路由器7。此外，驱动器2.5还提供来自插值器下方接口的数据的消息。插值器将其实时诊断数据通过相应的控制通知到非实时环境，例如视窗环境。为了诊断目的，直接通过视窗层2的视窗驱动器2.5提供轴的驱动数据。即，通过该“通知接口”提供来自驱动支路的所有数据，其中这些数据可在视窗世界中被非实时地询问。

因此，通过使用根据本发明的装置或方法，以简单和有效的方式存在可能性：例如六轴工业机器人(RC)的三个轴通过图1和2中所示的DSE驱动器操作，另外两个机器人轴通过以太网驱动器操作，并且第六机器人轴通过Ethercat(控制自动化技术以太网： Ethernet forControll  Automation  Technology)来操作。此外，以这种方式还可能的是，与所述RC世界并行地也控制CNC世界，其中同步或异步伺服电动机的相应轴1至20通过Sercos驱动器控制，并且轴21至24通过以太网驱动器控制。附加地，(软)SPS可以通过DSE驱动器控制相应轴1至8，并且通过Sercos驱动器控制其他轴9至12。这样的配置必须在第一次使用之前手动地通过运动管理器5来配置，例如通过使用所述操作装置2.1、5.1。

运动管理器5的进一步上述任务如下地表现其特征：

a)初始化

运动管理器5可以被看作控制基础。在引导过程(Bootvorgang)中，中央系统服务和设置被初始化。

b)最小基本时钟(Tick)

系统基本时钟(单位为us)通过运动管理器5来配置。时钟源可以是外部中断(例如SERCOS卡)。系统中所有其他时钟必须为系统基本时钟t_Tick的整数倍。

c)配置数据库

运动管理器5首先加载总配置的轴驱动器。随后，每个轴驱动器为其所配置的轴应用轴目标。在轴驱动器之后，运动管理器5加载下中间内插层5.5中的插值器并初始化它们。将轴分配给插值器第一次可以在其初始化中进行，并被重配置到操作时间。

d)循环监控

运动管理器5通过状态机对不同模块(轴驱动器/插值器)的启动进行同步并循环监控插值器。

e)参数化

运动管理器5给插值器分配逻辑轴。对于轴组(耦合的轴)，可以被配置，即这些轴仅在组中可以被分配给插值器。

f)诊断功能(跟踪)

轴驱动器获得接口，通过该接口读入跟踪配置，可以开始、停止、或触发跟踪。配置和数据存储是特定于轴驱动器的。多个轴驱动器上的同步跟踪是不可能的。

g)测量

功能快速测量、运送(无驱动轴)和所谓的接触感测在单独功能中必须与插值器同步。

h)状态管理

运动管理器5管理制动和调节器释放的状态。为此，插值器必须停止调节器及制动释放任务。运动管理器5负责相容性检验。依附于相同制动通道的轴在必要时被运动管理器5设置为“控制中”。

i)运动

要同步以下运动类型：

循环数据(额定值)

-位置

-速度预控制

-力矩预控制

循环数据(实际值)

-位置

-速度

-电流(力矩)

非循环数据

-调节器释放

-制动释放

-参数集选择

-监控极限

借助本发明，可以将机器人世界的位置值-例如工具尖部(TCP：工具中心点)的位置-与CNC或PLC世界的运动混合或者同步。例如，可以通过运动管理器，以内插器的时钟、没有时间延迟地将具有所有时间相关控制信号的、机器人的在笛卡尔坐标中给出的TCP提供给CNC或软SPS世界。然而，相应地，也可以将CNC或SPS世界的单个或多重轴信号提供给机器人插值器。不同运动世界的这种混合导致设备编程的极大简化、例如通过HMI世界。

此外，可以不间断地改变所有运动世界的插值时钟。以这种方式，几个轴可以以精确的路径计划和很短的内插时钟被操作，或者通过对接，在运动要求方面与插值器的其他轴匹配。根据本发明，下面的情形是可能的：在连接例如多个Sercos驱动之后，确定驱动的驱动调节器经由特定驱动器通过运动管理器处的中间插值器通知消息：125us时钟可以作为驱动支路上驱动总线的时钟。只有运动管理器识别总设备，并且可通过状态机控制，下中间内插层是否可以这样被改造，使得通过运动管理器和相应的插值器，所述时钟是可能或不可能的(在例如100个轴时，系统满负荷)。为此，运动管理器已知系统负荷，使得这里也可实现自动化(中间插值器的上调(Hochschalten))。

在这种意义上，也可以将各个轴耦合和去耦合或者传送到另一运动核，例如由于使用Ethercat。在设备的自动化改组过程中或者在故障情况下，这意味着极大地减轻操作者的工作。此外，在使用根据本发明的装置或根据本发明的方法时，可以简单地实现入同步或出同步，例如TCP或工具传送，在CNC世界中机器人的设备内部或者到SPS走带。

在协作的机器人和/或设备的情况下，借助于根据本发明的方法或根据本发明的装置进行运动控制也是可能的。

附图标记列表

1       装置

2       非实时部分

2.1     操作、编程装置

2.1a    编程工具

2.1b    诊断工具

2.1c    控制软件

2.1d    控制HMI

2.2     机器人代码

2.3     SPS代码

2.4     G代码

2.5     (视窗)驱动器

2.6     确定装置

3       实时部分

3.1     机器人控制

3.1a    机器人插值器

3.2     SPS

3.2a    SPS插值器

3.3     CNC

3.3a    CNC-插值器

4       TCP/IP协议

5       运动管理器

5’            传感器管理器

5”            I/O管理器

5⁽³⁾   外围设备管理器

5.1     连接

5.2     运动驱动器层

5.2a-f  驱动器

5.3     上中间插值层

5.4             管理器核

5.5             下中间插值层

6               功能单元

6.1a-g          驱动

6.2a-c          电流源

6.3，6.3’               DSE

6.4             HRB

7               总线数据路由器

8.1，8.2，8.3   总线

8.1a，8.2a，8.3a总线驱动器

A1-A9           驱动

I/O1，I/O2      输入及输出装置

IPO_i           内插时钟

n，n_i，n’            自然数(1，2，3，...)

PC              个人计算机

P1，P2          外围设备

RTACC           石英时钟

S1-S7           传感器

t_Tick，t_Tick， 系统时钟

Claims (21)

1.用于操作具有由控制流程控制的不同控制的-尤其是具有不同控制时钟的-协作的不同仪器、尤其是一个设备的协作的不同仪器-的方法，其特征在于，所述不同控制的时钟被内插到公共系统时钟(t_Tick)上，并且所述控制流程在至少一个同步装置中被同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备的功能单元在进行同步后在另一内插之后被提供以控制信号。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据以下关系式选择所述不同控制的不同控制时钟：

IPO_i＝n_i·t_Tick，n_i＝1，2，3，....

其中，t_Tick是用于实施所述方法的硬件的时钟的整数倍。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在控制的公共内插装置中实现内插到公共系统时钟。

5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，协调所述仪器的轴。

6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，实时地执行所述同步和/或协调。

7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，通过所述功能单元为所述协调装置提供变化后的系统时钟。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述协调装置接受或拒绝所述变化后的系统时钟。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，对于所述变化后的系统时钟，下式成立：

t_Tick′＝1/n′·t_Tick，n′＝1，2，3，....

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，一定数量的功能单元在实现时钟改变之后根据旧的系统时钟继续被操作。

11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，分别操作特定仪器类型的多个仪器。

12.用于操作具有由控制流程控制的不同控制的-尤其是具有不同控制时钟的-协作的不同仪器、尤其是一个设备的协作的不同仪器的装置，其特征在于，具有至少一个用于所述控制(3.1，3.2，3.3)的公共插值装置(5.3)，用于将所述不同控制(3.1，3.2，3.3)的时钟(IPO_i)内插到公共系统时钟(t_Tick)，以及具有至少一个用于同步所述控制流程的同步装置(5)。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，具有至少一个其他插值装置(5.5)，用于在进行同步之后对所述仪器的功能单元(6.1a-g)的控制信号进行内插。

14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，具有用于协调所述控制流程的协调装置(5)。

15.根据权利要求12至14之一所述的装置，其特征在于，所述同步装置和/或协调装置(5)是实时工作的。

16.根据权利要求12至15之一所述的装置，其特征在于，具有非实时组件(2.1)，用于改变所述同步装置和/或协调装置(5)的调节。

17.根据权利要求12至16之一所述的装置，其特征在于，至少所述同步装置和/或协调装置(5)以及一定数量的控制(3.1，3.2，3.3)被构造为可在公共计算单元(PC)上执行的程序装置。

18.根据权利要求12至17之一所述的装置，其特征在于，在操作期间可连接其他仪器。

19.根据权利要求12至18之一所述的装置，其特征在于，构造公共内插装置(5.3)，用于IPO_i＝n_i·t_Tick，n_i＝1，2，3，....形式的控制时钟内插，其中t_Tick是所使用的硬件的时钟的整数倍。

20.根据权利要求12至19之一所述的装置，其特征在于，所述同步装置和/或协调装置(5)被构造用于在至少一个功能单元(6.1a-g)请求时改变系统时钟(t_Tick)，其中对于改变后的系统时钟(t_Tick′)，下式成立：t_Tick′＝1/n′·t_Tick，n′＝1，2，3，....。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述同步装置和/或协调装置(5)具有用于确定系统负载的确定装置(2.6)，其结果对于系统时钟(t_Tick)的改变有决定意义。

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