DE10047924A1 - Gebersystem zur Lage-/Positionserfassung und/oder Geschwindigkeitserfassung und/oder Beschleunigungserfassung, darauf aufbauende Antriebsregelung sowie Verfahren zur Vernetzung einer Regelungseinheit mit einem oder mehreren Gebersystemen - Google Patents
Gebersystem zur Lage-/Positionserfassung und/oder Geschwindigkeitserfassung und/oder Beschleunigungserfassung, darauf aufbauende Antriebsregelung sowie Verfahren zur Vernetzung einer Regelungseinheit mit einem oder mehreren GebersystemenInfo
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Abstract
Nach der vorliegenden Erfindung werden eine analoge Auswerteschaltung, die Digitalisierung und die Umrechnung in physikalische Größen von der übergeordneten Regelung in das Gebersystem verlegt und die Regelung über ein synchrones Hochgeschwindigkeitsübertragungssystem mit diesem neuen Gebersystem verbunden. Über diese serielle Echtzeit-Geberschnittstelle wird eine Netzwerkfähigkeit des Übertragungssystems sowie eine einfachere Verkabelung ermöglicht.
Description
Die Erfindung betrifft ein Gebersystem zur Lage-/Positions
erfassung und/oder Geschwindigkeitserfassung und/oder Be
schleunigungserfassung, eine Antriebsregelung auf Basis eines
solchen Gebersystems und ein Verfahren zur Vernetzung einer
Regelungseinheit mit einem oder mehreren solchen Gebersyste
men.
Für die digitale Strom- und Drehzahlregelung von elektrischen
Antrieben werden Informationen über die Lage bzw. Position,
Geschwindigkeit u. ä. des Motors bzw. des Energiewandlers im
jeweiligen Regelungstakt benötigt.
Da die obengenannten Regelungstakte fast immer oberhalb von
1 kHz liegen und eine minimale Totzeit zwischen der Erfassung
dieser Istwerte und deren Verfügbarkeit in der Regelung ge
fordert ist, werden bei herkömmlichen Gebersystemen die In
formationen als analoge Rohsignale zur Verfügung gestellt.
Diese analogen Rohsignale werden über aufwendig geschirmte
Kabel zur Regelungselektronik transportiert, dort analog auf
bereitet, in digitale Signale umgewandelt und in physikali
sche Größen umgerechnet bevor sie von der Regelung genutzt
werden können.
Das bedeutet, die Regelungselektronik muss sowohl die dem Ge
bersystem entsprechende analoge Auswerteschaltung beinhalten,
als auch über die genaue Kenntnis der Funktionsweise und Art
des Gebers verfügen, um die Gebersignale verwerten zu können.
Weiterhin ist die analoge Signalübertragung aufwendig und
sehr störanfällig. Häufig kann dabei eine Störung nicht vom
Nutzsignal unterschieden werden. Bereits zum Einsatz kommende
digitale Übertragungstechniken für andere Anwendungszwecke in
der Industrieautomatisierung (z. B. EnDat, SSI, Hyperface oder
Profibus) für Gebersignale erfüllen die hohen Anforderungen
bzgl. Taktrate und Totzeit der Strom- und Drehzahlregelungen
nicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Geber
system für eine sichere, flexible und echtzeitfähige Istwert
übertragung zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein
Gebersystem zur Lage- oder Positionserfassung und/oder Ge
schwindigkeitserfassung mit folgenden Merkmalen gelöst:
- - einem Signalgeber, insbesondere auf magnetischer oder op tischer Basis, zur Erzeugung eines analogen Gebersignals,
- - einer Auswerteschaltung für das analoge Gebersignal
- - einem Analog/Digital-Wandler zur Umsetzung des ausgewerte ten analogen Gebersignals in eine digitale Ausgabegröße,
- - einem Rechenmittel zur Umsetzung in eine digitale physika lische Ausgabegröße, insbesondere in einen Geschwindig keitswert oder Beschleunigungswert oder Positionswert, und
- - einer Ausgabeschnittstelle zur Übertragung der digitalen physikalischen Ausgabegröße an eine übergeordnete Verar beitungseinheit zu synchronen deterministischen Zeitpunk ten, insbesondere zu einem Reglertakt der übergeordneten Verarbeitungseinheit.
Besonders kostengünstig und effektiv lässt sich das Gebersys
tem herstellen und in einen Kommunikationsverbund einbinden,
wenn die synchrone Ausgabeschnittstelle als serielle Schnitt
stelle ausgeprägt ist.
Wenn die synchrone Schnittstelle als Bussystem ausgeprägt
ist, dann lassen sich besonders einfache Antriebsregelungen
aufbauen, die über eine Vielzahl von gekoppelten Achsen ver
fügen können, z. B. numerisch gesteuerte Handhabungsmaschinen
wie Werkzeugmaschinen und Roboter.
Dabei können in einem erfindungsgemäßen Gebersystem sowohl
als Resolver oder als hochauflösende optische Geber mit und
ohne Multiturnstufe ausgeprägte Signalgeber eingesetzt wer
den. Beliebige andere Technologien lassen sich analog einset
zen.
Die Funktionsweise solcher Signalgeber ist unter anderem in
dem Fachbuch "Moderne Stromrichterantriebe" von P. F. Brosch,
1. Aufl., Würzburg: Vogel-Verlag, 1989, Kapitel 7.3.3, Sei
ten 184 ff, dargestellt.
Mit dem erfindungsgemäßen Gebersystem lässt sich eine gegen
über einer herkömmlichen Auswertung von analogen Geberrohsig
nalen besonders einfache und störfeste Antriebsregelung mit
einer Regelungseinheit bilden, wobei das Gebersystem und die
Regelungseinheit über die synchrone Schnittstelle des Geber
systems miteinander kommunizieren, indem digitale physikali
sche Ausgabegrößen des Gebersystems der Regelungseinheit zu
Regelungszwecken als Geberistwerte im Regelungstakt und syn
chron dazu vorgebbar sind.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die synchro
ne Schnittstelle als Kommunikationssystem mit einer Master-
Slave-Struktur ausgeprägt ist, in dem die Regelungseinheit
ein Master und das Gebersystem ein Slave ist. Dadurch lassen
sich besonders einfach mehrere Gebersysteme mit einer Rege
lungseinheit betreiben.
Damit lassen sich durch das Gebersystem über die synchrone
Schnittstelle auch Temperatur- und/oder Druck- und/oder
Durchflussistwerte eines Antriebes als digitale, physikali
sche Ausgabegrößen an die Regelungseinheit übermitteln.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gemäß den
voranstehenden Ausführungen auch durch ein Verfahren zur Ver
netzung einer Regelungseinheit mit einem oder mehreren Geber
systemen mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:
- - Entkopplung der jeweiligen Geberphysik und der jeweiligen Auswerteschaltung von der Regelungselektronik und Verlage rung in das jeweilige Gebersystem und
- - Kommunikation zwischen der Regelungseinheit und jedem Ge bersystem durch ein allgemeines digitales Übertragungs protokoll.
Indem nach der vorliegenden Erfindung eine analoge Auswerte
schaltung, die Digitalisierung und die Umrechnung in physika
lische Größen von der übergeordneten Regelung in das Geber
system verlegt werden und die Regelung über ein synchrones
Hochgeschwindigkeitsübertragungssystem mit diesem neuen Ge
bersystem verbunden wird, lassen sich unter anderem folgende
Vorteile ereichen:
- - es lassen sich für eine nun mögliche digitale Übertragung deutlich billigere Kabel verwenden als bei einer störan fälligen analogen Übertragung von Rohsignalen,
- - die Datenübertragungssicherheit ist wesentlich höher und kann über Sicherungsmechanismen wie CRC-Summen (CRC steht für cyclic redundancy check) überprüfbar gemacht werden,
- - durch die Entkopplung der Geberphysik und der nötigen Aus werteschaltung von der Regelungselektronik durch ein all gemeines digitales Übertragungsprotokoll können Innovatio nen bei Gebersystemen und Regelungssystemen unabhängig voneinander erfolgen,
- - die Anordnung der Rohsignalauswertung im Gebersystem er möglicht es, zusammen mit der digitalen Signalverarbeitung weitere Daten wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, aber auch zusätzliche Istwerte wie Temperatur, Druck usw. über das Übertragungsprotokoll der Regelung zur Verfügung zu stellen,
- - das Übertragungsprotokoll erlaubt die Identifizierung und Diagnose des Gebersystems und damit eine automatische An passung in der Regelungs-Software an die zur Verfügung ge stellten Daten und darüber hinaus eine Erkennung von Ge berfehlern,
- - die so erreichte Netzwerkfähigkeit des Übertragungssystems erlaubt eine einfachere Verkabelung durch Aneinanderrei hung.
Weitere Vorteile und Details der vorliegenden Erfindung erge
ben sich anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungs
beispiels in Verbindung mit den Figuren. Dabei sind Elemente
mit gleicher Funktionalität mit den gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet. Es zeigt:
Fig. 1 ein Kommunikationsnetzwerk mit einer Antriebsrege
lung und drei erfindungsgemäßen Gebersystemen und
Fig. 2 Ein Blockschaltbild eines Gebersystems auf Basis
eines Resolvers.
Die Darstellung nach Fig. 1 zeigt anhand einer Antriebsrege
lung für drei Motoren M1 bis M3 ein Kommunikationsnetzwerk
mit zwei unterschiedlichen Kommunikationssystemen KOMSYS1 und
KOMSYS2, über das die den Motoren zugeordneten Gebersysteme
G1 bis G3 mit einer übergeordneten Regelungseinheit R kommu
nizieren. Während die Motoren M1 und M3 Rotationsantriebe
sind, stellt der Motor M2 einen Linearmotor dar. Bei der ge
zeigten Anordnung kann es sich beispielsweise um drei gekop
pelte Antriebe einer industriellen Bearbeitungsmaschine han
deln, etwa um eine Werkzeugmaschine oder einen Roboter.
Nach der Erfindung wird durch die Verwendung eines hochleis
tungsfähigen synchronen Übertragungssystems KOMSYS1 und
KOMSYS2 die gesamte analoge Gebersignalauswertung in das Gebersystem
G1 bis G3 verlegt und damit eine von der Geberphy
sik entkoppelte Verfügbarkeit von physikalischen Größen, wie
Position, Drehzahl, Beschleunigung, Temperatur, Druck, Durch
fluss, usw. in einer Regelungselektronik erreicht. Dabei ist
eine Verfügbarkeit von Echtzeitgeberdaten auch bei Regelungs
takten weit oberhalb von 1 kHz gewährleistet, indem Datenzyk
luszeiten von deutlich kleiner 1 ms möglich sind. Die Totzeit
für die Übertragung der synchronen Daten eines Gebers sind
deutlich geringer als 20 µsec.
Jeder Teilnehmer in diesem Netzwerk, sei es die Regelungsein
heit R oder ein Gebersystem G1 bis G3, verfügt über jeweilige
Kommunikationsbausteine Kom, über die diese Teilnehmer ver
bunden sind. Dabei kann es sich auch um eine Busstruktur han
deln, über die die Kommunikation erfolgt.
Indem ein Kommunikationsteilnehmer zwei oder mehrere solcher
Kommunikationsbausteine Kom aufweist, lässt sich eine Vernet
zung zwischen mehreren Komponenten erreichen. Das Kommunika
tionssystem (hier KOMSYS2) wird dadurch an weitere Teilnehmer
weitergeführt. Die Kommunikationsbausteine Kom arbeiten das
digitale Übertragungsprotokoll ab und ermöglichen so die Ver
sorgung der Regelungseinheit R mit den notwendigen Geberist
werten im Regelungstakt.
Ein Beispiel für ein solches geeignetes echtzeitfähiges syn
chrones Übertragungssystem stellt ein Kommunikationsnetzwerk
auf Basis einer Ethernet-Physik dar, welches über ein geeig
netes digitales Übertragungsprotokoll zu einem zeitlich de
terministischen Übertragungssystem ertüchtigt wird.
Da es bei der in Fig. 1 gezeigten Anwendung sowohl auf eine
hochgenaue Einhaltung der Echtzeitbedingung als auch auf eine
hohe Sicherheit der Übertragung ankommt, wird die genormte
Übertragungsschicht 2 (Telegrammrahmen und Zugriffsverfahren)
des (Fast)-Ethernet, die diese Anforderungen nicht erfüllt,
durch ein neues Daten-Protokoll und eine neue Zugriffsteuerung
vollständig neu definiert und damit die Ethernet-Physik
als Basis für eine Echtzeitkotnmunikation zwischen beispiels
weise Antriebskomponenten genutzt. Damit kann die Kommunika
tion zwischen der Regelungseinheit R und den Gebern G1 bis G3
realisiert werden.
Bezüglich einer Synchronisation zwischen einem Master, z. B.
der Regelungseinheit R, und Slaveeinheiten, z. B. den erfin
dungsgemäßen Gebersystemen G1 bis G3, erweist es sich als
vorteilhaft, wenn eine Synchronisierung der Slaveeinheiten
auf die Mastereinheit erfolgt, indem jede Slaveeinheit über
einen jeweiligen Zeitzähler mit einer vorgegebenen Gesamtzyk
luszeit getaktet wird, der zyklisch durch den Empfang einer
jeweiligen von der Mastereinheit bestimmten Slave-spezifi
schen Synchronisationsinformation gesetzt wird.
Es kommt somit eine Master-Slave-Kommunikationsarchitektur
zum Einsatz. Um einen zyklischen Datenaustausch mit gleichen
Abtastzeitpunkten realisieren zu können, wird eine gemeinsame
Zeitbasis für den Master und alle Slaves hergestellt. Die
Synchronisierung der Slaves auf den Master erfolgt durch spe
ziell ausgezeichnete, zeitlich definierten Telegramme des
Masters an die Slaves und individuell parametrierte Zeitzäh
ler in den Slaves.
Dabei können Nutzdatentelegramme und spezielle Synchronisa
tionstelegramme, die die jeweiligen Synchronisationsinforma
tionen beinhalten, übertragen werden. Alternativ kann die
Synchronisationsinformation auch in ein ausgezeichnetes Nutz
datentelegramm integriert sein.
Dabei lässt sich die Stabilität des Kommunikationssystems
weiter steigern, wenn jeder Zeitzähler einer Slaveeinheit
auch bei Ausbleiben der jeweiligen Synchronisationsinforma
tion nach Ablauf der vorgegebenen Gesamtzykluszeit selbsttä
tig einen neuen Zyklus startet.
Für den Sende- und Empfangsbetrieb bei der zyklischen Daten
übertragung kommt beispielsweise ein Zeitschlitz-Zugriffsver
fahren zum Einsatz, das vom Master im Netzwerk initiiert wird
und eine totzeit-optimale Datenübertragung erlaubt. Dadurch
können die Telegramme bzgl. gestörter, verfrühter oder ver
späteter Übertragung präzise überwacht werden.
Dazu besitzt zur Initialisierung ausschließlich die Master
einheit Sendeberechtigung auf dem Kommunikationssystem und
teilt jeder Slaveeinheit, die ausschließlich Antwortberechti
gung besitzt, über ein entsprechendes Slave-spezifisches Te
legramm neben der Gesamtzykluszeit mit, in welchen Zeit
schlitzen innerhalb der Gesamtzykluszeit die jeweilige Slave
einheit welche Telegramme von der Mastereinheit empfangen
wird und in welchen Zeitschlitzen sie ihre Telegramme senden
soll.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn jeder Slave
einheit in der Initialisierungsphase der jeweilige Synchroni
sationszeitpunkt mitgeteilt wird.
Wenn in jeder Slaveeinheit, eben dem jeweiligen Gebersystem
G1 bis G3, zu einem gemeinsamen Zeitpunkt, insbesondere zu
einem Zyklusbeginn, jeweilige Augenblickswerte (Lageistwerte
oder Geschwindigkeitsistwerte etc.) gespeichert werden, lässt
sich eine gleichzeitige und äquidistante Abtastung für die
Regelungseinheit R erreichen.
Außerdem lassen sich in jedem von der Mastereinheit an eine
Slaveeinheit übermittelten Telegramm Kontrollinformationen
vorsehen, mit denen sich direkt in der Slaveeinheit vorgese
hene sicherheitsgerichtete Funktionen aktivieren lassen.
Die Nutzdaten können in einem Telegrammrahmen transportiert
werden, der neben der Slave-Adressierung und Telegrammlängen
information die Absicherung der Datenintegrität mittels bei
spielsweise einer CRC-Prüfsumme und weitere sicherheitsrelevante
Datenbereiche zur Verfügung stellt. Die Daten im Tele
grammrahmen können nicht nur von einem Applikationsprozessor,
sondern auch von einem Kommunikationsbaustein KOM ausgewertet
werden.
Dazu sendet jede Slaveeinheit mit jedem Telegramm ein Signal
an die Mastereinheit aus. Die Mastereinheit setzt dann bei
Ausbleiben dieses Signals die entsprechende Slaveeinheit kon
trolliert still.
Obwohl die zur Anwendung kommende Übertragungstechnik nach
dem Ethernet-Standard prinzipiell nur Punkt-zu-Punkt-Verbin
dungen erlaubt, kann wie bei (Fast) Ethernet Netzen auch
durch die Verwendung von Netzknoten (sogenannte HUBs) die
Bildung von Netzwerken ermöglicht werden, indem mehrere oder
jeder Kommunikationsteilnehmer über einen Schaltungsteil zur
Bildung von Netzknoten verfügt, der zur Weiterleitung der Te
legramme in Richtung einer anderen Mastereinheit oder weite
rer Slaveeinheiten dient, wobei eine Kommunikation zwischen
Kommunikationsteilnehmern über Netzknoten ebenfalls nach der
vorangehend beschriebenen Vorgehensweise erfolgt.
Mit Hilfe der im vorangehenden beschriebenen Vorgehensweise
lässt sich auf Basis eines Kommunikationssystems mit Ether
net-Physik eine Echtzeitkommunikation erreichen. Dabei können
auch hierarchische Netzwerke mit über Netzknoten verbundenen
Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mit Ethernet-Physik zur Durchfüh
rung einer Echtzeitkommunikation in größeren Netztopologien
erstellt werden.
Dieses eignet sich auch zur Vernetzung bzw. Kopplung eines
verteilten Antriebssystems, indem eine Regelungseinheit R als
Mastereinheit eines Kommunikationssystems KOMSYS1 oder
KOMSYS2 dient, welches mindestens ein zugeordnetes Gebersys
tem G1, G2, G3 als Slaveeinheit aufweist.
Indem die Kommunikation zwischen den Antriebskomponenten wie
Regelungseinheit R und Gebersystemen G1 bis G3, aber auch
weiteren Komponenten wie Leistungsteilen und Bewegungssteue
rungen durch ein vorhandenes Hochleistungs-Übertragungssystem
aus der Bürokommunikation mittels vollständig neuem Proto
koll, Master-Slave-Synchronisation und Zeitschlitz-Zugriffs
verfahren zur Echtzeitfähigkeit ertüchtigt werden, lassen
sich auch sehr zeitkritische Anwendungen mit einem Regelungs
takt oberhalb von 1 kHz realisieren. Die totzeitminimale Aus
prägung erlaubt zudem das Schließen von hochdynamischen
Regelkreisen über das serielle Kommunikationssystem.
Selbstverständlich lassen sich zur Realisierung der erfin
dungsgemäßen Gebersysteme G1 bis G3 und deren Vernetzung mit
einer Regelungseinheit R auch andere Kommunikationsnetzwerke
als das vorangehend beispielhaft beschriebene verwenden, vor
ausgesetzt, dass die Bandbreite der Übertragung die Kommuni
kation im Regelungstakt und totzeitoptimal gewährleistet.
Die Darstellung nach Fig. 2 zeigt den Aufbau eines erfindungs
gemäßen Gebersystems anhand eines Blockschaltbilds. Dabei ist
ein signalgebendes Element auf Basis eines Transmitter-Resol
vers RS zugrunde gelegt. Selbstverständlich lassen sich ge
nauso gut Signalgeber auf einem anderem technischen Prinzip
wie etwa hochauflösende optische Systeme oder magnetische
Systeme verwenden.
Der Resolver RS ist mit einem Oszillator OSC zur Generierung
von Referenzsignalen REF beschaltet und liefert nach Demodu
lation Läuferlagedaten in Form von Sinus SIN und Cosinus COS
Signalen. Zusätzlich verfügen der Resolver OSC und der Refe
renzoszillator OSC über Masseanschlüsse GND, über die beide
Elemente auf ein gleiches Bezugspotential gebracht werden.
Die so generierten analogen Gebersignale 1, also die SIN und
COS Signale werden einer Auswerteschaltung A zugeführt, etwa
in Form eines geeignet programmierten Speicherbausteins zur
Sinusbewertung. Die ausgewerteten Gebersignale 2 werden an
schließend in einem Analog-Digital-Wandler AD in digitale Da
ten 3 umgewandelt und einer Recheneinheit zugeführt. Eine
Darstellung der so erhaltenen Signale auf Basis eines Resol
vers RS sind beispielhaft in dem bereits zitierten Fachbuch
"Moderne Stromrichterantriebe" von P. F. Brosch, 1. Aufl.,
Würzburg: Vogel-Verlag, 1989, auf S.187 dargestellt.
Die Steuer-/Recheneinheit µP dient der Umsetzung der digita
len Gebersignale 3 in eine digitale physikalische Ausgabegrö
ße 4. Diese kann in einem Geschwindigkeitswert und/oder Be
schleunigungswert und/oder Lage-/Positionswert bestehen. Der
so bestimmte digitale Wert, der eine physikalische Größe dar
stellt, die die Regelungseinheit R zur Ansteuerung des jewei
ligen dem Gebersystem G1 zugeordneten Motors M1 benötigt,
wird anschließend einer synchronen Ausgabeschnittstelle Kom
zur Übertragung an die übergeordnete Verarbeitungseinheit
(hier die Regelungseinheit R) zugeführt.
Über diese Kommunikationsschnittstelle bzw. den Kommunika
tionsbaustein Kom wird das jeweils realisierte digitale Über
tragungsprotokoll abgearbeitet, das z. B. so wie die voranste
hend beschriebene Übertragung auf Basis einer Ethernet-Physik
aussehen kann. Damit lassen sich der Regelungseinheit R die
benötigten physikalischen Werte als digitale Daten über die
Echtzeit-Geberschnittstelle, etwa ein Kommunikationssystem B,
zuleiten. Die Regelungseinheit R braucht dafür keinerlei
Kenntnis über die Geberphysik oder über die Auswertung von
dessen signalgebenden Elementen besitzen. Dadurch lassen sich
unterschiedliche Gebersysteme an ein und derselben Regelungs
einheit R betreiben, ohne dass letztere speziell für eine
bestimmte Geberphysik ertüchtigt werden muss.
Claims (8)
1. Gebersystem (G1, G2, G3) zur Lage- oder Positionserfassung
und/oder Geschwindigkeitserfassung und/oder Beschleunigungs
erfassung mit
einem Signalgeber (RS), insbesondere auf magnetischer oder optischer Basis, zur Erzeugung eines analogen Gebersignals (1)
einer Auswerteschaltung (A) für das analoge Gebersignal (1),
einem Analog/Digital-Wandler (AD) zur Umsetzung des ausge werteten analogen Gebersignals (2) in eine digitale Ausga begröße (3),
einem Rechenmittel (µP) zur Umsetzung in eine digitale physikalische Ausgabegröße (4), insbesondere in einen Ge schwindigkeitswert oder Beschleunigungswert oder Lage-/ Positionswert, und
einer Ausgabeschnittstelle (Kom) zur Übertragung (B) der digitalen physikalischen Ausgabegröße (4) an eine überge ordnete Verarbeitungseinheit (R) zu synchronen determini stischen Zeitpunkten, insbesondere zu einem Reglertakt der übergeordneten Verarbeitungseinheit (R).
einem Signalgeber (RS), insbesondere auf magnetischer oder optischer Basis, zur Erzeugung eines analogen Gebersignals (1)
einer Auswerteschaltung (A) für das analoge Gebersignal (1),
einem Analog/Digital-Wandler (AD) zur Umsetzung des ausge werteten analogen Gebersignals (2) in eine digitale Ausga begröße (3),
einem Rechenmittel (µP) zur Umsetzung in eine digitale physikalische Ausgabegröße (4), insbesondere in einen Ge schwindigkeitswert oder Beschleunigungswert oder Lage-/ Positionswert, und
einer Ausgabeschnittstelle (Kom) zur Übertragung (B) der digitalen physikalischen Ausgabegröße (4) an eine überge ordnete Verarbeitungseinheit (R) zu synchronen determini stischen Zeitpunkten, insbesondere zu einem Reglertakt der übergeordneten Verarbeitungseinheit (R).
2. Gebersystem zur Lage- und/oder Geschwindigkeitserfassung
nach Anspruch 1, wobei die synchrone Ausgabeschnittstelle als
serielle Schnittstelle ausgeprägt ist.
3. Gebersystem zur Lage- und/oder Geschwindigkeitserfassung
nach Anspruch 1 oder 2, wobei die synchrone Schnittstelle als
Bussystem (B, KOMSYS1, KOMSYS2) ausgeprägt ist.
4. Gebersystem zur Lage- und/oder Geschwindigkeitserfassung
nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Signalgeber
als Resolver (RS) oder als optischer Encoder ausgeprägt ist.
5. Antriebsregelung mit einem Gebersystem (G1, G2, G3) nach
einem der vorangehenden Ansprüche und mit einer Regelungseinheit
(R), die über die synchrone Schnittstelle (Kom) des Ge
bersystems (G1, G2, G3) miteinander kommunizieren, indem di
gitale physikalische Ausgabegrößen (4) des Gebersystems (G1,
G2, G3) der Regelungseinheit (R) zu Regelungszwecken als Ge
beristwerte im Regelungstakt, insbesondere totzeitminimal und
zu deterministischen Zeitpunkten, vorgebbar sind.
6. Antriebsregelung nach Anspruch 5, wobei die synchrone
Schnittstelle als Kommunikationssystem (B, KOMSYS1, KOMSYS2)
mit einer Master-Slave-Struktur ausgeprägt ist, in dem die
Regelungseinheit (R) ein Master und das Gebersystem (G1, G2,
G3) ein Slave ist.
7. Antriebsregelung nach Anspruch 5 oder 6, wobei durch das
Gebersystem (G1, G2, G3) über die synchrone Schnittstelle
(Kom) auch Temperatur- und/oder Druck- und/oder Durchfluss
istwerte eines Antriebes als digitale, physikalische Ausgabe
größen (4) an die Regelungseinheit (R) übermittelbar sind.
8. Verfahren zur Vernetzung einer Regelungseinheit (R) mit
einem oder mehreren Gebersystemen (G1, G2, G3) mit folgenden
Verfahrensschritten:
- - Entkopplung der jeweiligen Geberphysik (SIN, COS, REF, GND) und der jeweiligen Auswerteschaltung (A) von der Re gelungselektronik und Verlagerung in das jeweilige Geber system (G1, G2, G3) und
- - Kommunikation (KOMSYS1, KOMSYS2) zwischen der Regelungs einheit (R) und jedem Gebersystem (G1, G2, G3) durch ein digitales Übertragungsprotokoll (Kom).
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