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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein synchrones System für eine periodische
Steuerung zum Synchronisieren der periodischen Steuerung zwischen
einem oder mehreren Controllern, die mit einem Netzwerk verbunden
sind, sowie einer oder mehrerer Richtungen, die mit dem Netzwerk
verbunden sind, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 und dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein synchrones System
für eine
periodische Steuerung zum Synchronisieren der periodischen Steuerung
zwischen Controllern, die mit einem ersten und einem weiteren Netzwerk
verbunden sind, sowie einer oder mehrerer Einrichtungen, die mit
dem ersten Netzwerk verbunden sind oder einer oder mehrerer Einrichtungen,
die mit dem zweiten Netzwerk verbunden sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 14.
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Derartige
synchrone Systeme für
eine periodische Steuerung sind beispielsweise beschrieben in
DE 19 626 287 A1 .
Insbesondere offenbart diese Schrift ein Antriebssystem umfassend
zwei Antriebsgruppen mit einer Anzahl von Antriebsreglern zum Regeln
von Antrieben. Selbst Regler einer Antriebsgruppe werden über einen
Antriebspuls mittels eines lokalen Synchronisierungstaktes synchronisiert,
und die lokalen Synchronisierungstakte werden über ein die Antriebssteuerung
verbindendes Antriebsdatennetz an einen globalen Synchronisierungstakt
angeglichen.
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Üblicherweise
ist als Netzsystem für
Servomotoren beispielsweise ein System unter Verwendung der SERCOS
Schnittstelle (IEEE1491) bekannt. Wie in 23 gezeigt, ist die SERCOS Schnittstelle
zum Synchronisieren des periodischen Betriebs eines Servoantriebs
entworfen, durch Übertragen
eines Synchronisierpakets (Sync-Telegramm) an den Servoantrieb unter
Verwendung der Schnittstelle bei jeder Steuerperiode der periodischen
Steuerung.
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Bei
dem in 23 gezeigten
System unter Verwendung der SERCOS Schnittstelle wird die Steuerperiode
aller Servoantriebe (Slave-Einheiten bzw. Nebeneinheiten) dadurch
synchronisiert, indem das Synchronisierpaket (Sync-Telegramm) an
alle Servoantriebe (Nebeneinheiten) periodisch von dem Controller
(Leiteinheit bzw. Mastereinheit) gesendet wird.
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Jedoch
wird in dem üblichen
System unter Verwendung der SERCOS Schnittstelle die Präzision der
Steuerperiode durch die Präzision
der periodischen Übertragung
des Synchronisierpakets (Sync-Telegramm) bestimmt, und wird eine
Paketübertragung
mit großer
Größe und eine
asynchrone Kommunikation zwischen den Nebeneinheiten zur selben
Zeit versucht, so tritt eine Synchronisationsstörung/ein Jitter in der Übertragungsperiode
des Synchronisierpakets (Sync-Telegramms)
auf, und die Paketübertragung
mit großer
Größe oder
die asynchrone Kommunikation zwischen den Nebeneinheiten kann nicht
ausgeführt
werden, und es fehlt an Flexibilität.
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Demnach
besteht ein technisches Problem der vorliegenden Erfindung in der
Aufrechterhaltung einer präzisen
Synchronisierung für
eine periodische Steuerung.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe gelöst
durch ein synchrones System für eine
periodische Steuerung zum Synchronisieren der periodischen Steuerung
zwischen einem oder mehreren Controllern, die mit einem Netzwerk
verbunden sind, sowie einer oder mehrerer Einrichtungen, die mit
dem Netzwerk verbunden sind und lokale Steuerungsprozesse ausführen, mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Das
synchrone System für
eine periodischen Steuerung gemäß einem
ersten Aspekt dieser Erfindung führt
demnach eine Synchronisieren der periodischen Steuerung zwischen
einem oder mehreren Controllern durch, die mit einem Netz verbunden sind,
sowie mit einer oder mehreren Einrichtungen, die mit dem Netz verbunden
sind. Bei diesem synchronen System für die periodischen Steuerung
enthält
der Controller und die Einrichtung einen globalen Zeitgeber, jeweils
synchronisiert über
das Netz, und sie werden mit einer periodischen Steuerung durch Erzeugen
einer synchronen zeitlichen Einteilung für die periodischen Steuerung
synchronisiert, unter Verwendung der globalen Zeit, wie sie durch
den globalen Zeitgeber angezeigt ist.
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Gemäß dem oben
erwähnten
Aspekt erfolgt das Synchronisieren eines oder mehrerer Controller, die
mit einem Netzwerk verbunden sind, sowie einer oder mehrerer Einrichtungen,
die mit dem Netz verbunden sind, im Rahmen einer periodischen Steuerung
durch Erzeugen einer gleichlaufenden Synchronisierung der periodischen
Steuerung zwischen dem Controller und der Einrichtung unter Verwendung
der globalen Zeit, angezeigt durch den über das Netz gesteuerten globalen
Zeitgeber. Demnach übt
die periodische Übertragungsgeschwindigkeit
des periodischen Pakets keinen Einfluss auf die Präzision der Synchronisierung
für die
periodischen Steuerung aus, ohne Synchronisieren der periodischen
Steuerung durch die periodische Übertragungssynchronisierung
für das
periodische Paket, das einheitlich übertragen wird.
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Insgesamt
wird gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit zum Ausführen einer
flexiblen Kommunikation in einem System für eine synchrone Steuerung
unter Beibehaltung der Präzision
der Synchronisierung der periodischen Steuerung erreicht. Es besteht
keine Anforderung zum Synchronisieren der periodischen Steuerung
durch die periodische Übertragungssynchronisierung
für das
periodische Paket. Zudem wird eine hoch präzise Synchronisierung der periodischen Steuerung
mittels der periodischen Übertragung
des Pakets zum Synchronisieren erreicht.
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Ferner
bestimmt die Korrektureinheit der Einrichtung die Zeitdifferenz
zwischen der durch den globalen Zeitgeber der Einrichtung angezeigten
globalen Zeit und der durch den Controller angezeigten gleichlaufenden
Synchronisierzeit bei der gleichlaufenden Synchronisierung, wie
sie durch den Betriebsperiodenzeitgeber angezeigt ist, und sie bestimmt den
Zeitgeberkorrekturwert oder den Zeitgeberperiodenkorrekturwert des
Betriebsperiodenzeitgebers auf der Grundlage der erhaltenen Zeitdifferenz,
wodurch der Betriebsperiodenzeitgeber korrigiert wird.
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Ferner
ist der globale Zeitgeber als globaler Leitzeitgeber festgelegt,
und der globale Zeitgeber der Einrichtung ist als globaler Nebenzeitgeber
festgelegt. Ferner enthält
der Controller eine Übertragungseinheit
zum Übertragen
der periodischen Synchronisierzeit (Eng.: periodic timing time)
Zeit, die durch den globalen Leitzeitgeber angezeigt ist, an die Einrichtung
als periodisches Übertragungspaket. Ferner
enthält
die Einrichtung eine periodische Steuereinheit zum Durchführen einer
periodischen Steuerung unter Verwendung der synchronen Synchronisierzeit
(Engl.: synchronous timing time) des periodischen Übertragungspakets, übertragen
durch die Übertragungseinheit,
und der globalen Zeitgeber, angezeigt durch den globalen Nebenzeitgeber.
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Demnach überträgt die Übertragungseinheit des
Controllers die synchrone Synchronisierzeit unter Verwendung der
globalen Zeitgeber, wie sie durch den globalen Leitzeitgeber angezeigt
ist, an die Einrichtung als periodisches Übertragungspaket, und die periodischen
Steuereinheit der Einrichtung steuert die Periode unter Verwendung
der gleichlaufenden Synchronisierzeit des periodischen Übertragungspakets, übertragen
durch die Übertragungseinheit,
und der globalen Zeit, angezeigt durch den globalen Nebenzeitgeber.
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Ferner
enthält
die Korrektureinheit eine Detektiereinheit zum Detektieren, ob die
Zeitdifferenz innerhalb eines spezifizierten, zulässigen Bereichs liegt
oder nicht, und sie steuert eine Korrektur des Betriebsperiodenzeitgebers
auf der Grundlage des Zeitgeberkorrekturwerts oder des Zeitgeberperiodenkorrekturwerts,
wenn die Zeitdifferenz innerhalb des spezifizierten, zulässigen Bereichs
liegt, und sie führt keine
Korrektur des Betriebsperiodenzeitgebers dann durch, wenn die Zeitdifferenz
außerhalb
des spezifizierten zulässigen
Bereichs liegt.
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Demnach
detektiert die Detektiereinheit, ob die Zeitdifferenz innerhalb
des spezifizierten, zulässigen
Bereichs liegt oder nicht, und die Korrektureinheit bewirkt eine
Steuerung zum Korrigieren des Betriebsperiodenzeitgebers auf der
Grundlage des Zeitgeberkorrekturwerts oder des Zeitgeberperiodenkorrekturwerts,
wenn die Zeitdifferenz innerhalb des spezifizierten, zulässigen Bereichs
liegt, und sie führt keine
Korrektur des Betriebsperiodenzeitgebers durch, wenn die Zeitdifferenz
außerhalb
des spezifizierten zulässigen
Bereichs liegt.
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Ferner
enthält
der Controller einen Steuerperioden-Zeitgeber zum Steuern der Steuerperiode
des Controllers selbst, sowie eine Korrektureinheit zum Korrigieren
des Steuerperioden-Zeitgebers
durch Bestimmen der Zeitdifferenz zwischen der durch den globalen
Zeitgeber des Controllers angezeigten globalen Zeit und der durch
den Controller angezeigten gleichlaufenden Synchronisierzeit bei
der gleichlaufenden Synchronisierzeit, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber, und sie
bestimmt den Zeitgeberkorrekturwert oder den Zeitgeberperiodenkorrekturwert
für den
Steuerperioden-Zeitgeber
auf der Grundlage der erhaltenen Zeitdifferenz.
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Demnach
korrigiert die Korrektureinheit des Controllers den Steuerperioden-Zeitgeber
durch Bestimmen der Zeitdifferenz zwischen der durch den globalen
Zeitgeber des Controllers angezeigten globalen Zeit und der durch
den Controller angezeigten gleichlaufenden Synchronisierzeit bei
der gleichlaufenden Synchronisierzeit, wie sie durch den Steuerperioden-Zeitgeber
angezeigt ist, und sie bestimmt den Zeitgeberkorrekturwert oder
den Zeitgeberperiodenkorrekturwert für den Steuerperioden-Zeitgeber auf der
Grundlage der erhaltenen Zeitdifferenz.
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Ferner
enthält
die Korrektureinheit eine Detektionseinheit zum Detektieren, ob
die Zeitdifferenz innerhalb eines spezifizierten zusätzlichen
Bereichs liegt oder nicht, und sie steuert die Korrektur des Steuerperioden-Zeitgebers
auf der Grundlage des Zeitgeberkorrekturwerts oder des Zeitgeberperiodenkorrekturwerts,
wenn die Zeitdifferenz in dem spezifizierten, zulässigen Bereich
liegt, und sie führt
keine Korrektur des Steuerperioden-Zeitgebers durch, wenn die Zeitdifferenz
außerhalb
des spezifizierten, zulässigen
Bereichs liegt.
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Demnach
detektiert die Detektionseinheit, ob die Zeitdifferenz innerhalb
eines spezifizierten zulässigen
Bereichs liegt oder nicht, und die Korrektureinheit steuert die
Korrektur des Steuerperioden-Zeitgebers auf der Grundlage des Zeitgeberkorrekturwerts oder
des Zeitgeberperiodenkorrekturwerts dann, wenn die Zeitdifferenz
innerhalb des spezifizierten, zulässigen Bereichs liegt, und
sie führt
keine Korrektur des Steuerperioden-Zeitgebers dann durch, wenn die
Zeitdifferenz außerhalb
des spezifizierten zulässigen
Bereichs liegt.
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Das
synchrone System bzw. Synchronisiersystem für die periodische Steuerung
gemäß einem anderen
Aspekt dieser Erfindung bewirkt eine Synchronisation der periodischen
Steuerung zwischen einem und mehreren Controllern, die mit einem
Netzwerk verbunden sind, sowie einer oder mehrerer Einrichtungen,
die mit dem Netzwerk verbunden sind. Bei diesem synchronen System
für die
periodische Steuerung enthält
der Controller einen ersten globalen Zeitgeber, der über das
Netz gesteuert wird, und einen Steuerperioden-Zeitgeber zum Steuern der Steuerperiode
für die
periodische Steuerung, und eine Zeitstempel-Bereitstellungseinheit
zum Bereitstellen des periodischen Übertragungspakets mit dem Zeitstempel
zum Darstellen der gleichlaufenden Synchronisierung für die periodische
Steuerung, bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber unter Verwendung
der globalen Zeit, die wiederum durch den ersten globalen Zeitgeber
angegeben ist, sowie eine Übertragungseinheit
zum Übertragen
des periodisches Übertragungspakets,
das mit dem Zeitstempel versehen ist, an die Einrichtung. Ferner
enthält die
Einrichtung einen über
das Netz gesteuerten zweiten globalen Zeitgeber und eine periodischen Steuereinheit
zum Synchronisieren der Betriebsperiode der Einrichtung der Steuerperiode
durch Verwendung der gleichlaufenden Synchronisierzeit für die periodischen
Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel des periodisches Übertragungspakets, wie
es von der Übertragungseinheit übertragen
wird, sowie der globalen Zeit, die durch den zweiten globalen Zeitgeber
angezeigt ist.
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Gemäß dem oben
erwähnten
Aspekt stellt die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit
das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel zum Darstellen der gleichlaufenden Synchronisierung
für die
periodische Steuerung – bezeichnet
durch den Steuerperioden-Zeitgeber – bereit, unter Verwendung
der globalen Zeit, wie sie durch den globalen Zeitgeber angezeigt
ist, und die Übertragungseinheit überträgt das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel an die Einrichtung, und die periodischen Steuereinheit
synchronisiert die Betriebsperiode der Einrichtung mit der Steuerperiode
unter Verwendung der gleichlaufenden Synchronisierzeit der periodischen
Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel des periodisches Übertragungspakets,
wie es von der Übertragungseinheit übertragen
wird, sowie der globalen Zeit, wie sie durch den zweiten globalen
Zeitgeber angezeigt ist.
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Ferner
enthält
der Controller eine Verriegelungseinheit (Engl.: latch unit) zum
Verriegeln mit der globalen Zeit des ersten globalen Zeitgebers,
und er hält
die Verriegelungszeit, und der Steuerperioden-Zeitgeber bewirkt
ein Verriegeln mit der globalen Zeit des ersten globalen Zeitgebers
in der Verriegelungseinheit bei der gleichlaufenden Synchronisierung
der periodischen Steuerung, bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber,
und die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit bildet das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel, wobei die globale Zeit durch die Halteeinheit
gehalten ist, mit Versatz gemäß dem Abschnitt
der Steuerperiode.
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Demnach
bewirkt der Steuerperioden-Zeitgeber ein Verriegeln mit der globalen
Zeit des ersten globalen Zeitgebers in der Verriegelungseinheit
bei der gleichlaufenden Synchronisierung für die periodischen Steuerung,
bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber, und die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit
bildet das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel mit durch die Verriegelungseinheit gehaltene
globale Zeit, mit Versatz gemäß dem Abschnitt
der Steuerperiode, wodurch eine gleichlaufende Synchronisierung
für die
nächste
Steuerperiode angewiesen wird.
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Ferner
enthält
die Einrichtung einen Betriebssteuerperioden-Zeitgeber zum Steuern der Betriebsperiode
der Einrichtung selbst, eine Vergleichseinheit zum Vergleichen der
gleichlaufenden Synchronisierzeit für die periodische Steuerung,
angezeigt durch den Zeitstempel des periodischen Übertragungspakets, übertragen
durch die Übertragungseinheit,
sowie der globalen Zeit, angezeigt durch den zweiten globalen Zeitgeber,
und ferner eine Korrektureinheit zum Korrigieren des Betriebsperiode-Zeitgebers
durch Bestimmen der Zeitdifferenz zwischen der gleichlaufenden Synchronisierzeit
der periodischen Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel, der durch
die Vergleichseinheit verglichen wird, sowie der globalen Zeit,
wie sie durch den zweiten globalen Zeitgeber angezeigt ist, bei
der gleichlaufenden Synchronisierung, wie sie durch den Betriebsperioden-Zeitgeber
angezeigt ist, und sie bestimmt den Zeitgeberkorrekturwert oder
den Zeitgeberperiodenkorrekturwert für den Betriebsperioden-Zeitgeber auf der
Grundlage der erhaltenen Zeitdifferenz.
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Demnach
korrigiert die Korrektureinheit der Einrichtung den Betriebsperioden-Zeitgeber
durch Bestimmen der Zeitdifferenz zwischen der gleichlaufenden Synchronisierzeit
der periodischen Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel, der
durch die Vergleichseinheit verglichen wird, und der globalen Zeit,
wie sie durch den zweiten globalen Zeitgeber angezeigt ist, mit
der gleichlaufenden Synchronisierung, wie sie durch den Betriebsperiode-Zeitgeber angezeigt
ist, und sie bestimmt den Zeitgeberkorrekturwert oder den Zeitgeberperiodenkorrekturwert
für den
Betriebsperioden-Zeitgeber
auf der Grundlage der erhaltenen Zeitdifferenz.
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Ferner
enthält
die Korrektureinheit eine Detektionseinheit zum Detektieren, ob
die Zeitdifferenz innerhalb eines spezifizierten, zulässigen Bereichs liegt
oder nicht, und sie steuert die Korrektur des Betriebsperioden-Zeitgeberkorrekturwerts
auf der Grundlage des Zeitgeberkorrekturwerts oder des Zeitgeberperiodenkorrekturwerts,
wenn die Zeitdifferenz innerhalb des spezifizierten, zulässigen Bereichs
liegt, und sie führt
keine Korrektur des Betriebsperioden-Zeitgebers aus, wenn die Zeitdifferenz
außerhalb
des spezifizierten, zulässigen
Bereichs liegt.
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Demnach
detektiert die Detektionseinheit, ob die Zeitdifferenz innerhalb
eines spezifizierten zulässigen
Bereichs liegt oder nicht, und die Korrektureinheit steuert die
Korrektur des Betriebsperiodenzeitgebers auf der Grundlage des Zeitgeberkorrekturwerts
oder des Zeitgeberperiodenkorrekturwerts, wenn die Zeitdifferenz
innerhalb des spezifizierten, zulässigen Bereichs liegt, und
sie bewirkt keine Korrektur des Betriebsperiodenzeitgebers, wenn
die Zeitdifferenz außerhalb
des spezifizierten, zulässigen
Bereichs liegt, wodurch eine falsche synchrone Korrektur vermieden
wird.
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Ferner
enthält
die Einrichtung einen Betriebssteuerperioden-Zeitgeber zum Steuern der Betriebsperiode
der Einrichtung selbst, sowie eine Vergleichseinheit zum Vergleichen
der gleichlaufenden Synchronisierzeit für die periodische Steuerung,
angezeigt durch den Zeitstempel des periodischen Übertragungspakets,
wie durch die Übertragungseinheit übertragen
wird, sowie der globalen Zeit, angezeigt durch den zweiten globalen
Zeitgeber, und ferner eine Korrektureinheit zum Rücksetzen
des Betriebsperiodenzeitgebers dann, wenn die durch den zweiten
globalen Zeitgeber angezeigte globale Zeit die gleichlaufende Synchronisierzeit
für die
periodische Steuerung erreicht, die durch den Zeitstempel angezeigt
ist.
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Demnach
vergleicht die Vergleichseinheit die gleichlaufende Synchronisierzeit
für die
periodische Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel des periodisches Übertragungspakets,
wie es durch die Übertragungseinheit übertragen
wird, und die durch den globalen Zeitgeber angezeigte globale Zeit,
und die Korrektureinheit bewirkt ein Rücksetzen des Betriebsperiodenzeitgebers
dann, wenn die durch den zweiten globalen Zeitgeber angezeigte globale
Zeit die gleichlaufende Synchronisierzeit der periodischen Steuerung
erreicht, angezeigt durch den Zeitstempel.
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Ferner
bewirkt die Korrektureinheit ein Rücksetzen des Betriebsperiodenzeitgebers
bei Erreichen der durch den Betriebsperiodenzeitgeber angezeigten
gleichlaufenden Synchronisierung, bevor die durch den zweiten globalen
Zeitgeber angezeigte globale Zeit die gleichlaufende Synchronisierzeit
der periodischen Steuerung – angezeigt
durch den Zeitstempel – erreicht,
und sie bewirkt später
wiederum ein Rücksetzen
des Betriebsperiodenzeitgebers, wenn die durch den Zeitstempel angezeigte
gleichlaufende Synchronisierzeit für die periodische Steuerung
die durch den zweiten globalen Zeitgeber angezeigte globale Zeit
erreicht oder übersteigt.
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Demnach
bewirkt die Korrektureinheit ein Rücksetzen des Betriebsperiodenzeitgebers
bei Erreichen der gleichlaufenden Synchronisierung – angezeigt
durch den Betriebsperiodenzeitgeber, bevor die durch den zweiten
globalen Zeitgeber angezeigte globale Zeit die gleichlaufende Synchronisierzeit – für die periodischen
Steuerung – angezeigt
durch den Zeitstempel erreicht, und sie bewirkt später wiederum
ein Rücksetzen
des Betriebsperiodenzeitgebers, wenn die gleichlaufende Synchronisierzeit
für die
periodische Steuerung – angezeigt
durch den Zeitstempel – die
durch den zweiten globalen Leitzeitgeber angezeigte globale Zeit
erreicht oder übersteigt,
und demnach führt
dann, wenn das periodische Übertragungspaket
verloren geht, der Betriebsperiodenzeitgeber ein Takten der Zeit
fort.
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Ferner
enthält
die Korrektureinheit eine Detektionseinheit zum Detektieren, ob
die Zeitdifferenz zwischen der gleichlaufenden Synchronisierzeit
für die
periodische Steuerung – angezeigt
durch den Zeitstempel und verglichen durch die Vergleichseinheit – und der
durch den zweiten globalen Leitzeitgeber angezeigten globalen Zeit
bei der gleichlaufenden Synchronisierung – angezeigt durch den Betriebsperiodenzeitgeber – innerhalb
eines spezifizierten, zulässigen
Bereichs liegt oder nicht, und sie steuert nicht die Korrektur des
Betriebsperioden-Zeitgebers dann, wenn die Zeitdifferenz außerhalb
des spezifizierten, zulässigen
Bereichs liegt.
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Demnach
detektiert die Detektionseinheit, ob die Zeitdifferenz zwischen
der gleichlaufenden Synchronisierzeit für die periodischen Steuerung – angezeigt
durch den Zeitstempel, verglichen durch die Vergleichseinheit – und die
durch den zweiten globalen Zeitgeber angezeigte globale Zeit bei
gleichlaufender Synchronisierung – angezeigt durch den Betriebsperioden-Zeitgeber – innerhalb
eines spezifizierten, zulässigen
Bereichs liegt oder nicht, und die Korrektureinheit führt eine
Steuerung so durch, dass keine Korrektur des Betriebsperioden-Zeitgebers dann
erfolgt, wenn die Zeitdifferenz außerhalb des spezifizierten,
zulässigen Bereichs
liegt, wodurch eine falsche synchronisierte Steuerung vermieden wird.
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Ferner
bestimmt die Korrektureinheit den Zeitgeberperiodenkorrekturwert
für den
Betriebsperioden-Zeitgeber
durch Auffinden des Werts des Betriebsperioden-Zeitgebers bei der gleichlaufenden Synchronisierung
der periodischen Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel, oder
sie bestimmt den Zeitgeberperiodenkorrekturwert für den Betriebsperioden-Zeitgeber
anhand der Zeitdifferenz zwischen der gleichlaufenden Synchronisierzeit
für die
periodische Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel, und der
durch den zweiten globalen Zeitgeber angezeigten globalen Zeit,
und hierdurch wird eine Korrektur des Betriebsperioden-Zeitgebers
auf der Grundlage des erhaltenen Zeitgeberperiodenkorrekturwerts ausgeführt.
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Demnach
bestimmt die Korrektureinheit den Zeitgeberperiodenkorrekturwert
des Betriebsperioden-Zeitgebers
durch Auffinden des Werts des Betriebsperioden-Zeitgebers bei der gleichlaufenden Synchronisierung
für die
periodische Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel, oder sie
bestimmt den Zeitgeberperiodenkorrekturwert für den Betriebsperioden-Zeitgeber
anhand der Zeitdifferenz zwischen der gleichlaufenden Synchronisierzeit
der periodischen Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel, und
der globalen Zeit, angezeigt durch den zweiten globalen Zeitgeber,
und hierdurch erfolgt die Korrektur des Betriebsperioden-Zeitgebers auf der Grundlage
des erhaltenen Zeitgeberperiodenkorrekturwerts, wodurch eine Abweichung
der Steuerperiode und der Betriebsperiode korrigiert wird.
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Das
synchrone System für
die periodische Steuerung gemäß einem
zusätzlichen,
anderen Aspekt dieser Erfindung bewirkt eine Synchronisierung der
periodischen Steuerung zwischen Controllern, verbunden mit ersten
Netzen, und einer oder mehreren Einrichtungen, verbunden mit dem
ersten Netz, und einer oder mehreren Einrichtungen verbunden mit
dem zweiten Netz. Bei diesem synchronen System für die periodische Steuerung
enthält
der Controller einen ersten globalen Zeitgeber, gesteuert durch
das erste Netz, sowie einen zweiten globalen Zeitgeber, gesteuert über das
zweite Netz, einen Steuerperioden-Zeitgeber zum Steuern der Steuerperiode
der periodischen Steuerung dieses synchronen Systems für die periodische
Steuerung, eine Zeitstempel-Bereitstellungseinheit
zum Bereitstellen des periodischen Übertragungspakets, das periodisch
zu den ersten und zweiten Netzwerken übertragen wird, mit dem Zeitstempel
zum Widerspiegeln der gleichlaufenden Synchronisierung für die periodische
Steuerung, bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber unter Verwendung der durch
die ersten und zweiten globalen Zeitgeber angezeigten globalen Zeit,
eine erste Übertragungseinheit
zum Übertragen
des periodischen Übertragungspakets
mit dem Zeitstempel an eine oder mehrere Einrichtungen, die mit
dem zugeordneten ersten Netz verbunden sind, und eine zweite Übertragungseinheit
zum Übertragen
des periodisches Übertragungspakets mit
dem Zeitstempel an eine oder mehrere Einrichtungen, die mit dem
zugeordneten zweiten Netzwerk verbunden sind, und jede einzelne
der einen oder mehreren mit den ersten und zweiten Netzwerken verbundenen
Einrichtungen enthält
einen dritten globalen Zeitgeber, der jeweils über das erste und zweite Netz
gesteuert wird, und eine periodischen Steuereinheit zum Synchronisieren
der Betriebsperiode der jeweiligen Einrichtung mit der Steuerperiode
unter Verwendung der gleichlaufenden Synchronisierzeit für die periodische
Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel des periodisches Übertragungspakets, wie
es durch die erste und zweite Übertragungseinheit übertragen
wird, sowie der globalen Zeit, wie sie durch den dritten globalen
Zeitgeber bezeichnet ist.
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Gemäß dem oben
erwähnten
Aspekt bildet die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit
des Controllers das periodische Übertragungspaket,
das periodisch an die ersten und zweiten Netze übertragen wird, mit dem Zeitstempel
zum Widerspiegeln der gleichlaufenden Synchronisierung für die periodische Steuerung,
bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber, unter Verwendung
der durch die ersten und zweiten globalen Zeitgeber bezeichneten globalen
Zeit. Ferner übertragen
die erste und zweite Übertragungseinheit
das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel an eine oder mehrere Einrichtungen, die mit
den jeweiligen ersten und zweiten Netzen verbunden sind, und die
Periodensteuereinheit einer oder mehrerer Einrichtungen, die mit
den ersten und zweiten Netzen verbunden sind, bewirkt ein Synchronisieren
der Betriebsperiode der jeweiligen Einrichtung mit der Steuerperiode
unter Verwendung der gleichlaufenden Synchronisierzeit für die periodische
Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel des periodisches Übertragungspakets,
wie es von der ersten und zweiten Übertragungseinheit übertragen
wird, und der globalen Zeit, wie sie durch den dritten globalen
Zeitgeber angezeigt ist.
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Ferner
enthält
das synchrone System für
die periodische Steuerung zusätzlich
eine erste Verriegelungseinheit zum Verriegeln mit der globalen
Zeit für
den ersten globalen Zeitgeber, und sie hält die Verriegelungszeit, sowie
eine zweite Verriegelungseinheit zum Verriegeln mit der globalen
Zeit des zweiten globalen Zeitgebers, und sie hält die Verriegelungszeit, und
der Steuerperioden-Zeitgeber hält
die globale Zeit des ersten und zweiten globalen Zeitgebers in der
ersten und zweiten Verriegelungseinheit bei der gleichlaufenden
Synchronisierung für
die periodische Steuerung, bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber,
und die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit bildet das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel, wobei die globale Zeit, die durch die erste
und zweite Halteeinheit gehalten ist, um den Abschnitt der Steuerperiode
versetzt ist.
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Demnach
hält der
Steuerperioden-Zeitgeber des Controllers die globale Zeit der ersten
und zweiten globalen Zeitgeber in der ersten und zweiten Verriegelungseinheit
bei der gleichlaufenden Synchronisierung der periodischen Steuerung,
bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber, und die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit
bildet das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel, derart, dass die globale Zeit, die durch die
ersten und zweiten Halteeinheiten gehalten ist, um den Abschnitt
der Steuerperiode versetzt ist, und demnach wird die gleichlaufende
Synchronisierung für
die nächste Steuerperiode
an die Einrichtungen angewiesen, die mit den ersten und zweiten
Netzwerken verbunden sind.
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Andere
technische Probleme und Merkmale dieser Erfindung ergeben sich anhand
der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit der
beiliegenden Zeichnung; es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild zum Herausstellen einer Konfiguration des synchronen
Systems für
die periodische Steuerung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ein
Blockschaltbild zum Herausstellen der periodischen Steuerbeziehung
für den
Controller und die Einrichtung dann, wenn ein globaler Leitzeitgeber
in dem in 1 gezeigten Controller eingestellt
ist;
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3 ein
Blockschaltbild der Konfiguration des synchronen Systems für die periodische
Steuerung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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4 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Zeitgeberkorrekturprozesses
dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers oder des Betriebsperioden-Zeitgebers,
gezeigt in 3, länger ist als die Periode der
periodischen Steuerung;
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5 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Zeitgeberkorrekturprozesses
dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers oder des Betriebsperioden-Zeitgebers,
gezeigt in 3, kürzer als die Periode der periodischen
Steuerung ist;
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6 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen eines anderen Zeitgeberkorrekturprozesses dann,
wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers oder des Betriebsperioden-Zeitgebers,
gezeigt in 3, kürzer als die Periode der periodischen Steuerung
ist;
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7 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Zeitgeberperioden-Korrekturprozesses
dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers oder des Betriebsperioden-Zeitgebers,
gezeigt in 3, länger ist als die Periode der
periodischen Steuerung;
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8 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Zeitgeberperioden-Korrekturprozesses
dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers oder des Betriebsperioden-Zeitgebers,
gezeigt in 3, kürzer ist als die Periode der
periodischen Steuerung;
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9 ein
Blockschaltbild der Konfiguration des synchronen Systems für die periodische
Steuerung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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10 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Synchronisierprozesses für die lokale
Synchronisierzeiteinteilung unter Verwendung des Zeitstempels;
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11 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Zeitgeberkorrekturprozesses
dann, wenn die Periode des Betriebsperioden-Zeitgebers, gezeigt
in 10, länger
ist als die Steuerperiode;
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12 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Zeitgeberkorrekturprozesses
dann, wenn die Periode des Betriebsperioden-Zeitgebers, gezeigt
in 10, kürzer
ist als die Steuerperiode;
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13 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen eines anderen Zeitgeberkorrekturprozesses dann,
wenn die Periode des Betriebsperioden-Zeitgebers, gezeigt in 10,
kürzer
ist als die Steuerperiode;
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14 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Zeitgeberperioden-Korrekturprozesses
dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers oder des Betriebsperioden-Zeitgebers,
gezeigt in 10, länger ist als die Periode der
periodischen Steuerung;
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15 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Zeitgeberperioden-Korrekturprozesses
dann, wenn die Periode des Steuerperiode-Zeitgebers oder des Betriebsperioden-Zeitgebers,
gezeigt in 10, kürzer ist als die Periode der
periodischen Steuerung;
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16 ein
Blockschaltbild der Konfiguration des synchronen Systems für die periodische
Steuerung gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung;
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17 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Synchronisierprozesses für die Synchronisier-Zeiteinteilung unter
Verwendung des Zeitstempels;
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18 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Synchronisierprozesses dann,
wenn die Systemsynchronisierzeiteinteilung vor der lokalen Synchronisierzeiteinteilung
liegt;
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19 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Synchronisierprozesses dann,
wenn die lokale Synchronisierzeiteinteilung vor der Systemsynchronisierzeiteinteilung
liegt;
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20 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Zeitgeberperioden-Korrekturprozesses;
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21 ein
Blockschaltbild einer Konfiguration des synchronen Systems für die periodische
Steuerung gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung;
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22 ein
Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Synchronisierprozesses für eine periodische Mehrfachsystemsteuerung
unter Verwendung des Zeitstempels; und
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23 ein
Diagramm zum Darstellen der Konfiguration eines üblichen synchronen Systems unter
Verwendung der SERCOS Schnittstelle.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
des synchronen Systems für
die periodische Steuerung dieser Erfindung werden nachfolgend detailliert
unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.
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Die 1 zeigt
ein Blockschaltbild zum Darstellen einer Gesamtkonfiguration des
synchronen Systems gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Wie in 1 gezeigt, sind Controller 2a, 2b und
Einrichtungen 3a bis 3d mit einem Netzwerk 1 verbunden.
Der Controller 2a steuert die Einrichtungen 3a und 3b,
und der Controller 2b steuert die Einrichtungen 3c und 3d.
Ferner können
auch mehrere Controller und Einrichtungen mit dem Netzwerk 1 verbunden
sein. Wird ein extra Controller zum Steuern der Einrichtungen 3a und 3b ergänzt, so
steuert entweder der Extracontroller oder der Controller 2a die
Einrichtungen 3a und 3b.
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Die
Controller 2a, 2b übertragen periodische Übertragungspakete 6a, 6b jeweils
mit einem periodischen Steuerbefehl an die Einrichtungen 3a, 3b und
die Einrichtungen 3c und 3d. Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b der
Einrichtungen 3a, 3b und Einrichtungsbetriebseinheiten 5c, 5d der
Einrichtungen 3c, 3d führen eine periodischen Steuerung
des Betriebs jeder Einrichtung auf der Grundlage der übertragenen
periodisches Übertragungspakete 6a, 6b aus.
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Wie
in 1 gezeigt, sind zwei Steuersysteme, bestehend
aus dem Controller 2a und den Einrichtungen 3a, 3b und
dem Controller 2b und den Einrichtungen 3c, 3d mit
einem Netzwerk verbunden, jedoch können der Controller und die
Einrichtungen jedes periodischen Steuersystems – beispielsweise der Controller 2a und
die Einrichtungen 3a, 3b – so gebildet sein, wie in 2 gezeigt,
derart, dass die gleichlaufende (Systemsynchronisier) Zeiteinteilung (Engl.:
synchronous (system sync) timing) für das periodische Steuern unter
Verwendung der globalen Zeit erzeugt wird, wie sie durch die globalen
Zeitgeber 7, 8a, 8b angezeigt ist, und
es erfolgt ein Synchronisieren der Periode (Steuerperiode) für die Steuereinheit
des Controllers 1a und der Periode (Betriebsperiode) der
Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b für die Einrichtungen 3a, 3b mit
der Systemsynchronisierung (Engl.: system sync). Im Ergebnis wird
eine periodische Steuerung realisiert, bei der die Steuerperiode
des Controllers 2a und die Betriebsperiode der Einrichtungen 3a, 3b in
derselben Periode betrieben werden.
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Wie
in 2 gezeigt, erfolgt unter Verwendung der durch
die globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b dargestellten
globalen Zeit ein periodisches Steuern der Steuerperiode des Controllers 2a und
der Betriebsperiode der Einrichtungen 3a, 3b,
und demnach ist es – anders
als beim Stand der Technik – nicht
erforderlich, die periodische Steuerung durch die periodische Übertragungszeiteinteilung
(Engl.: periodic transfer timing) für das periodische Paket zu
synchronisieren, und die Genauigkeit der periodisches Übertragung der
periodischen Pakete hat keine Beziehung zu der Genauigkeit der Synchronität der periodischen
Steuerung, so dass sich eine flexible Kommunikation wie eine Paketübertragung
mit großer
Größe oder
eine asynchrone Kommunikation zwischen den Nebeneinheiten/Slaveeinheiten
(Einrichtungen) 3a, 3b realisieren lässt, während die
Genauigkeit der Synchronität
der periodischen Steuerung beibehalten ist.
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Die
globalen Zeitgeber enthalten einen globalen Leitzeitgeber (Engl.:
master global timer) als Referenz der globalen Zeit in jedem Netzwerk,
und andere globalen Nebenzeitgeber (Engl.: slave global timers).
Wie in 2 gezeigt, wird der globale Leitzeitgeber 7 des
Controllers 2a in dem globalen Leitzeitgeber festgelegt,
und die globalen Zeitgeber 8a, 8b der Einrichtungen 3a, 3b sind
in den globalen Nebenzeitgebern festgelegt. Der Knoten (Controller 2a) mit
dem globalen Zeitgeber 7, der der globale Leitzeitgeber
ist, überträgt ein globales
Zeitgebersynchonisierpaket 7 zum Festlegen der globalen
Leitzeit zu dem Netzwerk 1, und die Knoten (Einrichtungen 3a, 3b)
mit den globalen Zeitgebern 8a, 8b, die globale Nebenzeitgeber
sind, nehmen die globale Zeit des globalen Zeitgebers 7 als
globalen Leitzeitgeber heraus, und zwar aus dem empfangenen periodischen globalen
Zeitgeberpaket (Engl.: global timer period packet) 9, und
sie setzen die globalen Zeitgeber 8a, 8b, die
globale Nebenzeitgeber sind. Im Ergebnis werden die globalen Zeitgeber 8a, 8b,
die globale Nebenzeitgeber sind, periodisch mit dem globalen Zeitgeber 7 synchronisiert,
der der globale Leitzeitgeber ist.
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Demnach
muss die Steuerperiode für
den Controller 2a nicht synchronisiert werden, da der globale
Zeitgeber 7 der globale Leitzeitgeber ist, und frei von
einer Zeitfluktuation ist, so dass die Genauigkeit der Bestimmung
der Zeit unter Verwendung des globalen Zeitgebers 7 beibehalten
werden kann. Ferner kann der Controller 2a die gleichlaufende
Synchronisierung (Engl.: synchronous timing) der globalen Zeitgeber 8a, 8b als
globale Nebenzeitgeber aller Einrichtungen 3a, 3b bestimmen,
und die globalen Zeitgeber 8a, 8b können als
globale Nebenzeitgeber der Einrichtungen 3a, 3b mit
einer geeigneten Zeiteinteilung für die Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b der
Einrichtungen 3a, 3b synchronisiert werden, so
dass sich die Genauigkeit der Bestimmung der Zeit beibehalten lässt.
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Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Die 3 zeigt ein Blockschaltbild der Konfiguration
des synchronen Systems für
das periodische Steuern gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. Wie in 3 gezeigt, enthält ein Controller 2 einen
globalen Zeitgeber 7, eine Steuereinheit 4, einen
Steuerperioden-Zeitgeber 10 zum
periodischen Starten der Steuereinheit 4, eine Zeitgeber-Synchronisiereinheit (Engl.:
timer synchronous unit) 12 zum Synchronisieren des Steuerperioden-Zeitgebers 10 mit
dem globalen Zeitgeber 7. Einrichtungen 3a, 3b enthalten globale
Zeitgeber 8a, 8b, Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b,
Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b zum periodischen
Starten der Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b und
Zeitgebersynchronisiereinheiten 12a, 12b zum Synchronisieren
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b mit den
globalen Zeitgebern 8a, 8b.
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Die
Zeitgebersynchronisiereinheit 12 des Controllers 2 bestimmt
den Korrekturwert des Steuerperioden-Zeitgebers 10 anhand
der Zeitdifferenz zwischen der Zeit, die durch den globalen Zeitgeber 7 bezeichnet
ist, und der gleichlaufenden (Systemsynchronisier) Zeit (Engl.:
synchronous (system sync) time)) für die periodische Steuerung,
mit der synchronen (Lokalsynchronisier) Zeiteinteilung (Engl.: synchronous
(local sync) timing), wie sie durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10 bezeichnet ist,
und sie setzt den Steuerperioden-Zeitgeber 10. Demnach
lässt sich
der Steuerperioden-Zeitgeber 10 mit einer geeigneten Zeiteinteilung/Synchronisierung für die Steuereinheit 4 aktualisieren,
und die Genauigkeit der Bezeichnung der Zeit unter Verwendung des
Steuerperioden-Zeitgebers 10 lässt sich beibehalten, ohne
Einfluss einer Zeitschwankung aufgrund eines wechselseitigen Zeitsynchronisierung
(Engl.: time synchronism) der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b, wie
sie mit einer beliebigen Zeiteinteilung/Synchronisierung auftritt.
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Andererseits
bestimmen die Zeitgebersynchronisiereinheiten 12a, 12b der
Einrichtungen 31, 3b die Korrekturwerte der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der Zeit, angezeigt durch die globalen
Zeitgeber 8a, 8b, und der synchronen (Systemsynchronisier-)
Zeit der periodischen Steuerung, bei der synchronen (Lokalsynchronisierung)
Zeiteinteilung, bezeichnet die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11g,
und festgelegt in den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b.
Demnach lassen sich die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b mit
einer geeigneten Zeiteinteilung für die Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b aktualisieren,
und die Genauigkeit der Bezeichnung der Zeit unter Verwendung der
Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b lässt sich
ohne Auswirkungen auf die Zeitschwankung aufgrund des wechselseitigen
Zeitsynchronismus der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b – wie sie
mit einer beliebigen Zeiteinteilung auftritt – beibehalten.
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Nachfolgend
wird unter Bezug auf die in 4 bis 8 gezeigten
Zeitablaufdiagramme der Zeitgeberkorrekturprozess für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
den Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b mit den
Zeitgebersynchronisiereinheiten 12, 12a, 12b erläutert. 4 zeigt
den Zeitgeberkorrekturprozess für
den Steuerperioden- Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im Hinblick
auf die globalen Zeitgeber dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b länger ist
als die Periode der periodischen Steuerung, angezeigt durch die
globalen Zeitgeber 7, 8a, 7b. Die Zeitgebersynchronisiereinheit 12 oder
die Zeitgebersynchronisiereinheiten 12a, 12b berechnen
den Zeitgeberkorrekturwert D1 des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b mit
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und der
synchronen (system sync) Zeit der periodischen Steuerung, und sie
setzen diesen Zeitgeberkorrekturwert D in dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder den
Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b ein.
Im Ergebnis erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung zwischen der
Periode der periodischen Steuerung und dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b, und
die Steuerperiode oder die Betriebsperiode liegt in Übereinstimmung mit
der Periode der periodischen Steuerung vor.
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Die 5 zeigt
ein Beispiel des Zeitgeberkorrekturprozesses für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im Hinblick
auf die globale Zeit dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b kürzer ist
als die Periode der periodischen Steuerung, angezeigt durch den
globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b. Die Zeitgebersynchronisiereinheit 12 oder
die Zeitgebersynchronisiereinheiten 12a, 12b berechnen
den Zeitgeberkorrekturwert D2 des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b bei
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und der
synchronen (Systemsynchronisier) Zeit der periodischen Steuerung,
und sie setzen diesen Zeitgeberkorrekturwert D2 in dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b.
Im Ergebnis erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung zwischen der
Periode der periodischen Steuerung und dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b, und die
Steuerperiode oder Betriebsperiode stimmt mit der Periode der periodischen
Steuerung überein. Demnach
ist aufgrund der Tatsache, dass die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b kürzer ist
als die Periode der periodischen Steuerung, angezeigt durch die
globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b, der Zeitgeberkorrekturwert
D2 ein negativer Wert. Werden der Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b mittels
periodischer Zähler realisiert,
so ist es erforderlich, eine Verarbeitung so zuzuführen, dass
eine Synchronisierung dann nicht erfolgt, wenn der Zeitgeberwert
des Periodenzählers den
Wert Null annimmt.
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Die 6 zeigt
ein anderes Beispiel für
den Zeitgeberkorrekturprozess für
den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im
Hinblick auf die globale Zeit dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b kürzer ist
als die Periode der periodischen Steuerung, angezeigt durch die
globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b. Die Zeitgebersynchronisiereinheit 12 oder
die Zeitgebersynchronisiereinheiten 12a, 12b berechnen
den Zeitgeberkorrekturrücksetz-Zeitgeberwert
D3 (Engl.: timer correction reset timer value) des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b bei
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b, und der synchronen
(Systemsynchronisier)-Zeit der periodischen Steuerung, und sie bewirken
ein Rücksetzen
des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
wenn der Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b diesen
Zeitgeberkorrektur-Rücksetz-Zeitgeberwert
D3 erreichen. Im Ergebnis erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung
zwischen der Periode der periodischen Steuerung und dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b,
und die Steuerperiode oder die Betriebsperiode stimmen mit der Periode
der periodischen Steuerung überein.
Hierbei stimmt der Wert des Zeitgeberkorrektur-Rücksetz-Zeitgeberwerts D3 mit
dem Zeitgeberkorrekturwert D2 im Hinblick auf den absoluten Wert überein, jedoch
unterscheidet er sich im Hinblick auf die Polarität. Im Zeitpunkt
des Rücksetzens
bei Erreichen des Zeitgeberkorrektur-Zeitgeberwerts D3 ist es erforderlich,
eine Bearbeitung so auszuführen,
dass keine Synchronisierung des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b erfolgt.
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Weiterhin
berechnen gemäß 6 die
Zeitgebersynchronisiereinheiten 12, 12a, 12b eine
Zeitgeberkorrektur-Rücksetzzeit
t3 für
den Steuerperiodenzeitgeber 10 oder die Betriebsperiodenzeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b bei
der lokalen Synchronisierungszeiteinteilung für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
der Betriebsperiode-Zeitgeber 11a, 11b, sowie
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit für die periodische Steuerung, und
es erfolgt ein Rücksetzen
des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
wenn diese Zeitgeberkorrektur-Rücksetzzeit
t3 erreicht wird. Alternativ werden bei der Zeitgeberkorrektur-Rücksetzzeit
t3 der Steuerperiode-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperiode-Zeitgeber 11a, 11b gestoppt.
Im Ergebnis erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung zwischen der
Periode der periodischen Steuerung und dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
den Betriebsperiode-Zeitgebern 11a, 11b, und die
Steuerperiode oder die Betriebsperiode stimmt mit der Periode der
periodischen Steuerung überein.
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Die 7 zeigt
den Zeitgeberperioden-Korrekturprozess für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im
Hinblick auf die globale Zeit dann, wenn die Periode für den Steuerperiode-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperiode-Zeitgeber 11a, 11b länger ist
als die Periode der periodischen Steuerung, angezeigt durch die
globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b. Die Zeitgebersynchronisiereinheit 12 oder
die Zeitgebersynchronisiereinheiten 12a, 12b berechnen
den Zeitgeberperioden-Korrektur-Rücksetzzeitgeberwert D4 für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b bei
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung für die Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b, sowie
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit der periodischen Steuerung,
und sie korrigieren die Zeitgeberperiode für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b. Im Ergebnis
erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung zwischen der Periode der
periodischen Steuerung und dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b, und
die Steuerperiode oder die Betriebsperiode stimmt mit der Periode
der periodischen Steuerung überein.
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Die 8 zeigt
den Zeitgeberperioden-Korrekturprozess für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im
Hinblick auf die globale Zeit dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b kürzer ist
als die Periode der periodischen Steuerung, angezeigt durch die
globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b. Die Zeitgebersynchronisiereinheit 12 oder
die Zeitgebersynchronisiereinheiten 12a, 12b berechnen
einen Zeitgeberperioden-Korrektur-Rücksetzzeitgeberwert D5 für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b bei
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b sowie
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit der periodischen Steuerung, und
sie korrigieren die Zeitgeberperiode für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b. Im Ergebnis
erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung zwischen der Periode der periodischen
Steuerung und dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 und den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b,
und die Steuerperiode oder die Betriebsperiode stimmt mit der Periode
der periodischen Steuerung überein.
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In
allen Fällen
des Zeitgeberkorrekturprozesses und des Zeitgeberperioden-Korrekturprozesses, gezeigt
in der 4 bis 8, wird bei der Synchronen (Lokalsynchonisier)
Zeiteinteilung, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10 und
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b dann,
wenn die Differenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit der periodischen Steuerung
nicht innerhalb des zulässigen
Bereichs der Synchronisieren Δt
liegt, erkannt, dass eine unrecht (Engl.: unjust) Synchronisierung
oder ein Stoppen der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b aufgrund
einer Schwierigkeit bei dem Netzwerk 1 oder dergleichen
aufgetreten ist, und die Zeitgeberkorrektur oder die Zeitgeberperioden-Korrektur
für den
Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b wird nicht
ausgeführt.
Demnach führen
der Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b das
Takten der Zeit fort, und ein plötzliches
Stoppen oder Weglaufen des Steuerperioden- Zeitgebers 10 oder der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b lässt sich
vermeiden.
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Ferner
unterbricht der Controller 2 die periodische Steuerung
bei der synchronen (Systemsynchronisier) Zeiteinteilung, angezeigt
durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
wenn die Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit für die periodische Steuerung
nicht innerhalb den zulässigen
Synchronisierbereich Δt
zurückkehrt,
und er zwingt das Synchronisieren derart, dass der zulässige Synchronisierbereich Δt des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und der
globalen Zeitgeber 7, 8a, 8b nicht geprüft wird.
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Nun
wird eine dritte Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Die 9 zeigt ein Blockschaltbild der Konfiguration
eines synchronen Systems der periodischen Steuerung gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung. Wie in 9 gezeigt, enthält ein Controller 2 einen
globalen Zeitgeber 13, eine Steuereinheit 4, einen
Steuerperioden-Zeitgeber 10 zum periodischen Starten der
Steuereinheit 4, eine Verriegelungszeit-Halteeinheit (Engl.:
latch time holding unit) 16 zum Halten des globalen Zeitgebers 13 mit
einer beliebiger Zeiteinteilung und zum Halten der Verriegelungszeit,
und eine Zeitstempel-Bereitstellungseinheit 14 zum
Bereitstellen des periodischen Übertragungspakets 6,
das periodisch durch die Steuereinheit 4 zu den Einrichtungen 3a, 3b übertragen
wird, mit einem Zeitstempel, der in der globalen Zeitgeberzeit angezeigt
ist.
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Andererseits
enthalten die Einrichtungen 3a, 3b globale Zeitgeber 13a, 13b,
Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b, Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b für ein periodisches
Starten der Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b,
und Zeitstempel-Komparatoren 15a, 15b zum Vergleichen
der durch die globalen Zeitgeber 13a und 13b angezeigten
Zeit und der Zeit, die durch den Zeitstempel angezeigt ist, der
an dem empfangenen periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist.
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Die 10 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen der synchronen Verarbeitung
der lokalen Synchronisiereinteilung (Engl.: local sync timing) unter
Verwendung des Zeitstempels. Gemäß 10 bewirkt
die Verriegelungszeit-Halteeinheit 16 des Controllers 2 ein
Verriegeln mit dem globalen Zeitgeber 13 bei der synchronisen
(Systemsynchronisier) Zeiteinteilung der periodischen Steuerung,
angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10. Die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit 14 bildet
das periodische Übertragungspaket 6 mit
der Verriegelungszeit, versetzt um den Abschnitt der Steuerperiode, und
sie überträgt es zu
den Einrichtungen 3a, 3b.
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Die
Zeitstempel-Komparatoren 15a, 15b der Einrichtungen 3a, 3b bestimmen
den Zeitgeberkorrekturwert oder den Zeitgeberperiodenkorrekturwert der
Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b, anhand der Zeitdifferenz
zwischen der (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist,
wie es mit der synchronen (Lokalsynchronisier) Zeiteinteilung empfangen
wird, angezeigt durch die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
sowie der Zeit, wie sie durch die globalen Zeitgeber 13a, 13b der
Einrichtung 3a, 3b angezeigt wird, und sie setzen
den erhaltenen Zeitgeberkorrekturwert oder die Zeitgeberperioden-Korrekturzeit
in den Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b. Im
Ergebnis sind die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b der
Einrichtungen 3a, 3b mit dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 des
Controllers 3 synchronisiert, so dass die Steuereinheit 4 des
Controllers 2 und die Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b der
Einrichtungen 3a, 3b synchron gesteuert werden.
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Der
Steuerperioden-Zeitgeber 10 des Controllers 2 wird
durch einen einfachen Zähler
realisiert, der zyklisch innerhalb der Steuerperiode arbeitet, und
der Steuerperioden-Zeitgeber 10 startet periodisch die
Steuereinheit. Der Steuerperioden-Zeitgeber 10 ist die Referenz
für die
periodischen Steuerung, und die Präzision der Steuerperiode wird
gemäß der wechselseitigen
Zeitsynchronisierung der globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b beibehalten,
unabhängig
von der Schwankung der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b.
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Weiterhin
lassen sich bei der Systemsynchronisierung, angezeigt durch den
Steuerperioden-Zeitgeber 10 des Controllers 2,
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b der Einrichtungen 3a, 3b gleichzeitig
synchronisieren. Ferner kann die Haltezeit-Halteeinheit 16 den
Zeitstempel zum Anzeigen der genauen Systemsynchronisierzeit berechnen.
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Übrigens
lassen sich aufgrund der Tatsache, dass sich die lokale Synchronisierzeiteinteilung
des Controllers 2 einfach durch die Zeitgeberunterbrechung
des Steuerperioden-Zeitgebers
erzeugen lässt,
die Zeitstempelberechnung und das Zeitstempelschreiben in das periodische Übertragungspaket 6 durch
Software bearbeiten.
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Zudem
kann aufgrund der Tatsache, dass die lokal Synchronisierzeiteinteilung
der Einrichtungen 3a, 3b einfach durch die Zeitgeberunterbrechung (Engl.:
timer interruption) der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b erzeugen
lassen, ein Vergleich zwischen dem Zeitgeberstempel und der globalen
Zeit durch Software verarbeiten lassen.
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Weicht
die globale Zeit aufgrund der Erzeugung einer Rücksetzung der globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b aufgrund
der Rekonstruktion des Netzwerks 1 oder dergleichen ab,
lässt sich – soweit
die globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b des
Controllers 2 und der Einrichtungen 3a, 3b wiederum
synchronisiert sind – der
Zeitstempel in der globalen Zeit nach der Neusynchronisierung erzeugen,
und demnach lässt
sich die Steuerperiode beibehalten, nachdem das Rücksetzen
und die fortlaufende Steuerung realisiert ist.
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Die 11 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm für den
Zeitgeberkorrekturprozess der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im
Hinblick auf die globale Zeit dann, wenn die Periode der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b länger ist
als die Steuerperiode, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 11.
Wie in 11 gezeigt, berechnen die Zeitstempelkomparatoren 15a, 15b den
Zeitgeberkorrekturwert D11 der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 13a, 13b bei
der lokalen Synchronisierzeitgebung der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem empfangenen periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist,
und sie setzen diesen Zeitgeberkorrekturwert D11 in den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b.
Im Ergebnis erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung zwischen der
Steuerperiode, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10,
und den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b,
und die Betriebsperiode lässt
sich mit der Steuerperiode abstimmen.
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Die 12 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm für ein
Beispiel des Zeitgeberkorrekturprozesses der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im
Hinblick auf die globale Zeit dann, wenn die Periode der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b kürzer ist
als die Steuerperiode, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10.
Wie in 12 gezeigt, berechnen die Zeitstempelkomparatoren 15a, 15b einen
Zeitgeberkorrekturwert D12 für
den Steuerperioden-Zeitgeber anhand der Zeitdifferenz zwischen der
globale Zeit der globalen Zeitgeber 13a, 13b bei
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem empfangenem, periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist, und
sie setzt diesen Zeitgeberkorrekturwert D12 in den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b.
Im Ergebnis wird die Zeitabweichung zwischen der Steuerperiode,
angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10, und der
Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b korrigiert,
und die Betriebsperiode lässt sich
mit der Steuerperiode abstimmen. Demnach ist aufgrund der Tatsache,
dass die Periode der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b kürzer ist
als die Steuerperiode, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10,
der Zeitgeberkorrekturwert D12 ein negativer Wert, und werden die
Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b durch
periodische Zähler
realisiert, so ist es erforderlich, eine Prozessverarbeitung so
durchzuführen,
dass eine Synchronisierung dann nicht erfolgt, wenn der Zeitgeberwert
den Wert Null annimmt.
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Die 13 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm eines anderen Beispiels für den Zeitgeberkorrekturprozess
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im Hinblick
auf die globale Zeit dann, wenn die Periode der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b kürzer ist als
die Steuerperiode, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10.
Wie in 13 gezeigt, berechnen die Zeitstempelkomparatoren 15a, 15b einen
Zeitgeberkorrektur-Rücksetz-Zeitgeberwert
D13 der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 13a, 13b bei
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem empfangenen periodisches Übertragungspaket 6 angefügt ist,
und es erfolgt ein Rücksetzen
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b, wenn
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b diesen
Zeitgeberkorrektur-Rücksetz-Zeitgeberwert
erreichen. Als Ergebnis erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung
zwischen der Steuerperiode, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10,
sowie durch die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
und die Betriebsperiode lässt
sich auf die Steuerperiode abstimmen. Hier ist es erforderlich,
eine Verarbeitung ohne Synchronisierung im Zeitpunkt des Rücksetzens
für die
Zeitkorrektur auszuführen.
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Alternativ
berechnen die Zeitstempelkomparatoren 15a, 15b die
Zeitgeberkorrektur-Rücksetzzeit t13
von den Betriebsperioden-Zeitgebern 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 13a, 13b bei
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem empfangenen, periodisches Übertragungspaket angefügt ist,
und es erfolgt ein Rücksetzen
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b bei dieser
Zeitgeberkorrektur-Rücksetzzeit
t13. Alternativ werden bei der Zeitgeberkorrektur-Rücksetzzeit
t13 die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b gestoppt.
Im Ergebnis erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
und die Betriebsperiode lässt
sich mit der Steuerperiode abstimmen.
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Die 14 zeigt
den Zeitgeberperioden-Korrekturprozess für den Steuerperioden-Zeitgeber 11 oder
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im
Hinblick auf die globale Zeit dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b länger ist
als die Periode der periodischen Steuerung, angezeigt durch die
globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b. Die
Zeitstempelkomparatoren 15a, 15b berechnen einen
Zeitgeberkorrektur-Rücksetz-Zeitgeberwert D14
für die
Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand der
Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 13a, 13b bei
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung für die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und der
synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem empfangenen periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist, und
sie korrigieren die Zeitgeberperiode der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b.
Im Ergebnis erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung zwischen der Steuerperiode,
angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10 und die
Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
und die Betriebsperiode ist zu der Steuerperiode abgestimmt.
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Die 15 zeigt
den Zeitgeberperioden-Korrekturprozess für den Steuerperioden-Zeitgeber 10 oder
für die
Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im Hinblick
auf die globale Zeit dann, wenn die Periode des Steuerperioden-Zeitgebers 10 oder
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b kürzer ist
als die Periode der periodischen Steuerung, angezeigt durch die globalen
Zeitgeber 13, 13a, 13b. Die Zeitstempelkomparatoren 15a, 15b berechnen
einen Zeitgeberperioden-Korrektur-Rücksetzzeitgeberwert D15 der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 13a, 13b bei
der lokalen Synchronisierzeiteinteilung der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem empfangenen, periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist,
und es erfolgt eine Korrektur der Zeitgeberperiode der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b.
Im Ergebnis erfolgt eine Korrektur der Zeitabweichung zwischen der
Steuerperiode, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10 und
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b, und die
Betriebsperiode ist mit der Steuerperiode abgestimmt.
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In
allen Fällen
des Zeitgeberkorrekturprozesses und des Zeitgeberperioden-Korrekturprozesses, bezeigt
in 11 bis 15, wird
bei der synchronen (Lokalsynchronisier) Zeiteinteilung, angezeigt durch
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b , dann,
wenn die Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 13a, 13b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem empfangenen, periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist,
nicht innerhalb des zulässigen
Synchronisierbereichs Δt
vorliegt, erkannt, dass ein ungerechtfertigtes Synchronisieren oder
ein Stoppen der globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b aufgrund
einer Schwierigkeit in dem Netzwerk 1 oder dergleichen
aufgetreten ist, und die Zeitgeberkorrektur oder die Zeitgeberperioden-Korrektur für die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b wird nicht
ausgeführt.
Demnach führen
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b das Takten
der Zeit fort, und es lässt
sich ein plötzliches
Stoppen oder ein Fortlaufen der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b vermeiden.
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Ferner
unterbricht der Controller 2 die periodische Steuerung
bei der synchronen (Lokalsynchronisier) Zeiteinteilung, angezeigt
durch die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
wenn die Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem empfangenen, periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist,
nicht zu dem zulässigen
Synchronisierbereich Δt
zurückkehrt,
und der erzwingt das Synchronisieren derart, dass der zulässige Synchronisierbereich Δt der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b nicht
geprüft
wird.
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Ferner
wird eine vierte Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Die 16 zeigt ein Blockschaltbild der Konfiguration
des synchronen Systems der periodischen Steuerung gemäß der vierten
Ausführungsform
der Erfindung. Wie in 16 gezeigt, bestimmt der Controller 2 mit
dem für
die dritte Ausführungsform
gezeigten Controller 2 überein,
und er enthält
einen globalen Zeitgeber 13, eine Steuereinheit 4,
einen Steuerperioden-Zeitgeber 10 zum periodischen Starten
der Steuereinheit 4, eine Verriegelungszeit-Halteeinheit
(Engl.: latch time holding unit) 16 zum Verriegelungn mit
dem globalen Zeitgeber 13 gemäß einer beliebigen Zeiteinteilung
und zum Halten der Verriegelungszeit, und eine Zeitstempel-Bereitstellungseinheit 14 zum
Bereitstellen des periodischen Übertragungspakets 16,
das periodisch durch die Steuereinheit 4 an die Einrichtungen 3a, 3b mit
einem in der globalen Zeitgeberzeit angezeigten Zeitstempel übertragen
wird.
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Andererseits
enthalten die Einrichtung 3a, 3b globale Zeitgeber 13a, 13b,
Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b, Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b für das periodische
Starten der Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b,
und Zeitstempelkomparatoren 25a, 25b zum Vergleichen
der Zeit, die durch die globalen Zeitgeber 13a, 13b angezeigt
ist, und der Zeit, die durch den Zeitstempel angezeigt ist, der
an dem empfangenen, periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist.
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Die 17 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Synchronisierprozessablaufs
gemäß der Lokal-Synchronisierzeiteinteilung
unter Verwendung des Zeitstempels. Wie in 13 gezeigt, führt die
Verriegelungs-Halteeinheit 16 des Controllers 2 ein
Verriegeln mit dem globalen Zeitgeber 13 durch, gemäß der synchronen
(Systemsynchronisier) Zeiteinteilung der periodischen Steuerung,
bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10. Die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit 14 bildet
das periodische Übertragungspaket 6 mit
dem Zeitstempel, der die gehaltene Zeit mit einem Versatz gemäß dem Abschnitt
der Steuerperiode enthält,
und überträgt es an die
Einrichtungen 3a, 3b.
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Die
Zeitstempelkomparatoren 25a, 25b der Einrichtungen 3a, 3b erkennen
die synchronen (Systemsynchronisier) Zeiteinteilung der periodischen Steuerung
dann, wenn die Zeit, die durch den an das periodische Übertragungspaket
angefügten
Zeitstempel – empfangen
von dem Controller – angezeigt wird,
dieselbe Zeit oder größer als
die Zeit ist, die durch die globalen Zeitgeber 13a, 13b der
Einrichtungen 3a, 3b angezeigt wird, und es erfolgt
ein Rücksetzen
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b dann,
wenn die Systemsynchronisier-Zeiteinteilung/Synchronisierung
früher
auftritt als die lokale Synchronisierzeiteinteilung/Synchronisierung
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b für die Einrichtungen 3a, 3b.
In diesem Fall erfolgt aufgrund der Tatsache, dass die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b rückgesetzt
werden, kein Auftreten der lokalen Synchronisierung (Engl.: local
sync).
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Ferner
bewirken die Zeitstempelkomparatoren 25a, 25b ein
Rücksetzen
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b mit der
Lokalsynchronisier-Zeiteinteilung dann, wenn die Lokalsynchronisier-Zeiteinteilung/Synchronisierung
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b der Einrichtungen 3a, 3b früher als
die Systemsynchronisier-Zeiteinteilung/Synchronisierung
auftritt, und es erfolgt ein Anlaufen bzw. Starten der Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b.
Hiernach erfolgt bei der Systemsynchronisier-Zeiteinteilung/Synchronisierung erneut
ein Rücksetzen
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b der Einrichtungen 3a, 3b,
und die Betriebsperiode wird mit der Steuerperiode synchronisiert.
Im Zeitpunkt des zweiten Rücksetzens
werden die Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b nicht
gestartet. Demnach sind die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b der
Einrichtungen 3a, 3b mit dem Steuerperioden-Zeitgeber 10 des
Controllers 2 synchronisiert, und die Steuereinheit 4 des
Controllers 2 und die Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b der
Einrichtungen 3a, 3b werden synchron gesteuert.
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Liegt
eine Abweichung der globalen Zeit aufgrund des Rücksetzens der globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b bedingt
durch das Restrukturieren des Netzwerkes 1 oder dergleichen
vor, wird – sobald
die globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b des
Controllers 2 und die Einrichtungen 3, 3b wiederum
synchronisiert sind – der
Zeitstempel bei der globalen Zeit nach der Resynchronisation erzeugt,
und die Steuerperiode wird nach dem Rücksetzen so beibehalten, dass
sie fortlaufend gesteuert wird.
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Die 18 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Rücksetzprozesses für die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im
Hinblick auf die globale Zeit dann, wenn die Systemsynchronisier-Zeiteinteilung/Synchronisierung
früher
auftritt als die lokale Synchronisierzeiteinteilung/Synchronisierung.
Wie in 18 gezeigt, erkennen die Zeitstempelkomparatoren 25a, 25b die
synchronen (Systemsynchronisier) Zeiteinteilung der periodischen
Steuerung dann, wenn die durch die globalen Zeitgeber 13a, 13b der
Einrichtungen 3a, 3b angezeigte Zeit die Zeit
erreicht, die durch den Zeitstempel angezeigt ist, der an dem empfangenen,
periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist,
und sie setzen die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b zurück. Im Ergebnis
ist die Betriebsperiode zu der Steuerperiode abgestimmt. In diesem
Fall tritt aufgrund der Tatsache, dass die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b durch die
Systemsynchronisierung (Engl.: system sync) rückgesetzt sind, keine Verzögerung dann
auf, wenn ein Abgleichen der Betriebsperiode zu der Steuerperiode
erfolgt.
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Die 19 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels für den Rücksetzprozess
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b im Hinblick
auf die globale Zeit dann, wenn die lokale Synchronisier-Zeiteinteilung/Synchronisierung
früher als
die Systemsynchronisier-Zeiteinteilung auftritt. Wie in 19 gezeigt,
bewirken die Zeitstempelkomparatoren 25a, 25b ein
Rücksetzen
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und ein
Starten der Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b.
Hiernach werden bei der Systemsynchronisierzeiteinteilung die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b der
Einrichtungen 3a, 3b wiederum rückgesetzt,
und die Betriebsperiode ist zu der Steuerperiode synchronisiert.
Wird der Zeitstempel aufgrund eines Übertragungs- oder Empfangsfehlers
des periodischen Übertragungspakets 6 oder
dergleichen nicht erhalten, so werden die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b bei
der synchronen (Lokalsynchronisier) Zeiteinteilung rückgesetzt, angezeigt
durch die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
so dass die Betriebsperiode stabil fortlaufend vorliegt. Alternativ
wird dann, wenn der Zeitstempel anormal aufgrund einer Schwierigkeit
bei dem Controller 2 verzögert ist, eine falsche periodische
Synchronisierung (Systemsynchronisierung) vermieden.
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Wie
in 18 und 19 gezeigt,
erkennen dann, wenn die Zeitdifferenz zwischen der Zeit, angezeigt
durch den an dem empfangenen, periodischen Übertragungspaket 6 angefügten Zeitstempel,
und der globalen Zeit bei der synchronen (Lokalsynchronisier) Zeit,
angezeigt durch die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
nicht innerhalb eines zulässigen
Synchronisierbereiches Δt
liegt, die Einrichtungen 3a, 3b das Auftreten
eines unkorrekten Synchronisiervorgangs oder eines Stopps der globalen
Zeitgeber 13, 13a, 13b aufgrund einer
Schwierigkeit des Netzwerkes 1 oder dergleichen, und sie
korrigieren die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b nicht.
Demnach führen
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b das Takten
der Zeit fort, so dass sich ein mögliches Stoppen oder Fortlaufen
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b vermeiden
lässt.
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Ferner
unterbricht der Controller 2 die periodische Steuerung
bei der synchronen (Lokalsynchronisier) Zeiteinteilung, angezeigt
durch die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b,
wenn die Zeitdifferenz zwischen der globalen Zeit der globalen Zeitgeber 13, 13a, 13b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den an
dem empfangenen, periodischen Übertragungspaket 6 angefügten Zeitstempel
nicht in den zulässigen
Synchronisierbereich Δt
zurückkehrt,
und er zwingt das Synchronisieren derart, dass eine Prüfung des
zulässigen
Synchronisierbereichs Δt
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b nicht
erfolgt.
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Die 20 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen des Prozesses für die Korrektur
der Zeitgeberperiode für
die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b. Wie in 20 gezeigt,
berechnen dann, wenn die durch die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b angezeigte
Lokalsynchronisierung früher
vorliegt als diejenige des Systems, angezeigt durch den Zeitstempel,
die Zeitstempelkomparatoren 25a, 25b den Zeitgeberkorrekturwert
der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b anhand
der Zeitdifferenz zwischen der Globalzeit der globalen Zeitgeber 13a, 13b bei
der Lokalsynchronisier-Zeiteinteilung der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b und
der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel,
der an dem empfangenen, periodischen Übertragungspaket 6 angefügt ist,
und sie korrigieren die Zeitgeberperiode der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b.
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Zwischenzeitlich
werden dann, wenn die durch die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b angezeigte
Lokalsynchronisierung hinter der durch den Zeitstempel angezeigten
Systemsynchronisierung liegt, die Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b rückgesetzt,
und der Zeitgeberperiodenkorrekturwert der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b wird
unter Verwendung des unmittelbar vorangehenden Werts korrigiert,
und die Zeitgeberperiode der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b wird
so korrigiert, dass die Zeitgeberperiode der Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b der
Betriebsperiode nachfolgen kann.
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Schließlich wird
eine fünfte
Ausführungsform der
Erfindung erläutert.
Die 21 zeigt ein Blockschaltbild der Konfiguration
des synchronen Systems der periodischen Steuerung gemäß der fünften Ausführungsform
der Erfindung.
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Wie
in 21 gezeigt, ist ein Controller 2 mit den
Netzwerken 1A, 1B mehrerer Systeme A und B verbunden.
Eine Einrichtung 3a ist mit dem Netzwerk 1A des
Systems A verbunden, und eine Einrichtung 3b ist mit dem
Netzwerk 1B des Systems B verbunden.
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Der
Controller 2 enthält
globale Zeitgeber 13A, 13B der Systeme A, B, Verriegelungszeit-Halteeinheiten
(Engl.: latch time holding unit) 16A, 16B zum
Verriegeln mit den globalen Zeitgeber 13A, 13B der
Systeme A, B und zum Halten der gehaltenen Zeit, eine Steuereinheit 4,
einen Steuerperioden-Zeitgeber 10 zum
periodischen Starten der Steuereinheit 4, und eine Zeitstempel-Bereitstellungseinheit 14 zum
Bereitstellen der periodischen Übertragungspakete 6A, 6B,
die periodisch an die Einrichtungen 3a, 3b der
Systeme A, B übertragen
werden, und zwar mit einem Zeitstempel, angezeigt durch die globale Zeitgeberzeit.
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Die
Einrichtungen 3a, 3b enthalten genauso wie bei
der dritten Ausführungsform
globale Zeitgeber 13a, 13b, Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b, Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, 11b zum
periodischen Starten der Einrichtungsbetriebseinheiten 5a, 5b,
und Zeitstempelkomparatoren 15a, 15b zum Vergleichen
der Zeit, angezeigt durch die globalen Zeitgeber 13a, 13b,
und der Zeit, angezeigt durch den Zeitstempel, der an den empfangenen,
periodischen Übertragungspaketen 6A, 6B angefügt ist.
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Der
Controller 2 steuert das Verriegeln der globalen Zeitgeber 13A mit
der Verriegelungs-Halteeinheit 16A des Systems A und das
Verriegeln des globalen Zeitgebers 13B durch die Verriegelungszeit-Halteeinheit 165B des
Systems B bei der synchronen (Systemsynchronisier) Zeiteinteilung,
angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber 10. Die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit 14 bildet
das periodische Übertragungspaket 6A mit
dem Zeitstempel, der die gehaltene Zeit des Systems A versetzt um den
Abschnitt der Steuerperiode enthält,
und er bewirkt ein Übertragen
zu der Einrichtung 3a, und er bildet das periodischen Übertragungspaket 6B mit
dem Zeitstempel mit der gehaltenen Zeit des Systems B versetzt um
den Abstand der Steuerperiode, und er bewirkt eine Übertragung
an die Einrichtung 3b (siehe 22).
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Die
Einrichtung 3a bestimmt den Zeitgeberkorrekturwert oder
den Zeitgeberperiodenkorrekturwert für den Betriebsperioden- Zeitgeber 11a anhand der
Zeitdifferenz zwischen der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit,
angezeigt durch den an dem empfangenen, periodischen Übertragungspaket 6A angefügten Zeitstempel
und der Zeit, wie sie durch den globalen Zeitgeber 13a angezeigt
ist, bei der synchronen (Lokalsynchronisier) Zeiteinteilung, angezeigt
durch den Betriebsperioden-Zeitgeber 11a, und sie bewirkt
ein Setzen dieses Zeitgeberkorrekturwerts oder Zeitgeberperiodenkorrekturwerts
in dem Betriebsperioden-Zeitgeber 11a. Ähnlich bestimmt die
Einrichtung 3b den Zeitgeberkorrekturwert oder den Zeitgeberperiodenkorrekturwert
des Betriebsperioden-Zeitgeber 11b anhand der Zeitdifferenz
zwischen der synchronen (Systemsynchronisier) Zeit, wie sie durch
den an dem empfangenen, periodischen Übertragungspaket 6B angefügten Zeitstempel
angezeigt ist, und der durch den globalen Zeitgeber 13b angezeigten
Zeit bei der Synchronen (Lokalsynchronisier) Zeit, wie sie durch
den Betriebsperioden-Zeitgeber 11b angezeigt ist, und sie
bewirkt ein Setzen dieses Zeitgeberkorrekturwerts oder Zeitgeberperiodenkorrekturwerts
in dem Betriebsperioden-Zeitgeber 11b.
Im Ergebnis ist der Steuerperioden-Zeitgeber 10 des Controllers 2 zu
dem Betriebsperioden-Zeitgeber 11a der Einrichtung 3a des
Systems A und dem Betriebsperioden-Zeitgeber 11b der Einrichtung 3b des
Systems B synchronisiert, so dass die Steuereinheit 4 des
Controllers 2 und die Einrichtungen 13a, 13b der
Systeme A und B synchron gesteuert werden.
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Übrigens
lässt sich
durch unabhängiges
Installieren der Verriegelungszeit-Halteeinheiten 16A, 16B in
den Systemen A, B der Zeitstempel zum Wiedergeben der genauen Synchronisierzeit
der Systeme A und B berechnen. Ferner lassen sich dann, wenn die
globale Zeit zwischen den Systemen A und B aufgrund des Rücksetzens
der globalen Zeitgeber 13A, 13B durch Restrukturieren
der Netzwerke 1A, 1B der Systeme A, B abweichen,
aufgrund der Tatsache, dass die globale Zeit in jedem System A und
B mit der Zeiteinteilung des Systemsynchronisierung gehalten werden,
die Einrichtungen 3a, 3b unterschiedlicher System 3A, 3B fortlaufend
synchronisieren, und nach dem Rücksetzen
wird demnach die Steuersynchronisierung gehalten und eine fortlaufende
Steuerung wird realisiert.
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Wie
hier erläutert,
werden gemäß einem
Aspekt dieser Erfindung einer oder mehrere Controller, die mit einem
Netzwerk verbunden sind, und eine oder mehrere Einrichtungen, die
mit dem Netzwerk verbunden sind, im Rahmen einer periodischen Steuerung
synchronisiert, durch Erzeugen einer Synchronisierzeiteinteilung
der periodischen Steuerung zwischen dem Controller und der Einrichtung
unter Verwendung der globalen Zeit, angezeigt durch den globalen
Zeitgeber, wie er durch das Netzwerk gesteuert wird, und demnach übt die periodischen Übertragungsgeschwindigkeit
für das
periodische Paket keinen Einfluss auf die Genauigkeit des Synchronismus der
periodischen Steuerung ohne Synchronisierungen der periodischen
Steuerung durch das periodischen Übertragen des einheitlich übertragenen
periodischen Pakets aus, derart, dass die Paketübertragung mit großer Größe oder
eine asynchrone Kommunikation zwischen Nebeneinrichtungen möglich ist,
während
die synchrone Steuerung der periodischen Steuerung beibehalten wird,
wodurch eine flexible Kommunikation realisiert wird.
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Ferner überträgt die Übertragungseinheit des
Controllers die synchrone Synchronisierzeit unter Verwendung der
globalen Zeit, angezeigt durch den globalen Leitzeitgeber, an die
Einrichtung als periodisches Übertragungspaket,
und die Periodensteuereinheit der Einrichtung steuert die Periode
unter Verwendung der synchronen Synchronisierzeit (Engl.: synchronous
timing time), des durch die Übertragungseinheit übertragenen
periodischen Übertragungspakets
und der durch den globalen Nebenzeitgeber angezeigten globalen Zeit,
und demnach ist die Steuerperiode des Controllers frei von Einwirkungen
einer Zeitabweichung aufgrund des Synchronismus globalen Zeitgebers,
und die Genauigkeit der Zeitanzeige unter Verwendung des Steuerperioden-Zeitgebers
wird beibehalten, und ferner lassen sich aufgrund der Tatsache,
dass der Controller die Systemsynchronisier-Zeiteinteilung/Synchronisierung der
globalen Zeitgeber aller Einrichtungen bezeichnen kann, die globalen
Zeitgeber der Einrichtungen mit einer Zeiteinteilung/Synchronisierung synchronisieren,
die sich für
die Einrichtungsbetriebsfunktion der Einrichtungen eignet, so dass
die Genauigkeit der Zeitbezeichnung gewährleistet ist.
-
Ferner
bestimmt die Korrektureinheit der Einrichtung die Zeitdifferenz
zwischen der durch den globalen Zeitgeber der Einrichtung angezeigten
globalen Zeit und der synchronen Synchronisierzeit, angezeigt durch
den Controller bei der Synchronisier-Zeiteinteilung/Synchronisierung,
wie sie durch den Betriebsperioden-Zeitgeber angezeigt ist, und sie
bestimmt den Zeitgeberkorrekturwert oder den Zeitgeberperiodenkorrekturwert
des Betriebsperioden-Zeitgebers
auf der Grundlage der erhaltenen Zeitdifferenz, und sie korrigiert
hierdurch den Betriebsperioden-Zeitgeber, und demnach lässt sich
der Betriebsperioden-Zeitgeber mit einer Zeiteinteilung/Synchronisierung
aktualisieren, die sich für
die Einrichtungsbetriebsfunktion eignet, und die Genauigkeit der
Zeitbezeichnung unter Verwendung des Betriebsperioden-Zeitgebers
ist gewährleistet – ohne Einwirkungen
einer Zeitabweichung -, und zwar aufgrund des Zeitsynchronismus
zwischen den globalen Zeitgebern, die mit beliebiger Zeiteinteilung/Synchronisierung
auftritt.
-
Ferner
detektiert die Detektionseinheit, ob die Zeitdifferenz innerhalb
eines spezifizierten zulässigen
Bereichs liegt oder nicht, und die Korrektureinheit steuert die
Korrektur des Betriebsperioden-Zeitgebers auf der Grundlage des
Zeitgeberkorrekturwerts oder des Zeitgeberperiodenkorrekturwerts dann,
wenn die Zeitdifferenz in dem zulässigen spezifizierten Bereich
liegt, und sie führt
keine Korrektur des Betriebsperioden-Zeitgebers dann durch, wenn die
Zeitdifferenz außerhalb
des spezifizierten zulässigen
Bereichs liegt, und demnach führen
in dem Fall eines unrechten Synchronismus oder des Stoppens der
globalen Zeitgeber aufgrund von Netzwerkschwierigkeiten oder dergleichen
die Betriebsperioden-Zeitgeber das Takten der Betriebsperiode fort, so
dass sich ein plötzlicher
Stopp oder ein Weglaufen der Betriebsperioden-Zeitgeber vermeiden
lässt.
-
Ferner
korrigiert die Korrektureinheit des Controllers den Steuerperioden-Zeitgeber
durch Bestimmen der Zeitdifferenz zwischen der durch den globalen
Zeitgeber des Controllers angezeigten globalen Zeit und der Synchronisier-Zeiteinteilungs/Synchronisierzeit,
angezeigt durch den Controller bei der durch den Steuerperioden-Zeitgeber
angezeigten Synchronisier-Zeiteinteilungs/Synchronisierung, und sie
bestimmt den Zeitgeberkorrekturwert oder den Zeitgeberperiodenkorrekturwert
des Steuerperioden-Zeitgebers auf der Grundlage der erhaltenen Zeitdifferenz,
und demnach lässt
sich der Steuerperioden-Zeitgeber mit einer Zeiteinteilung/Synchronisierung
aktualisieren, die sich für
die Steuerfunktion des Controllers eignet, und die Genauigkeit der
Zeitbezeichnung unter Verwendung des Steuerperioden-Zeitgebers ist
ohne Einwirkungen einer Zeitabweichung gewährleistet, aufgrund des Zeitsynchronismus
zwischen den globalen Zeitgebern, die mit einer beliebigen Zeiteinteilung/Synchronisierung
auftritt.
-
Ferner
detektiert die Detektionseinheit, ob die Zeitdifferenz in einem
spezifizierten, zulässigen Bereich
liegt oder nicht, und die Korrektureinheit steuert die Korrektur
des Steuerperioden-Zeitgebers auf der Grundlage des Zeitgeberkorrekturwerts
oder des Zeitgeberperiodenkorrekturwerts dann, wenn die Zeitdifferenz
in dem spezifizierten zulässigen
Bereich liegt, und sie führt
keine Korrektur des Steuerperioden-Zeitgebers dann durch, wenn die
Zeitdifferenz außerhalb
des spezifizierten zulässigen
Bereichs liegt, und demnach führt
in dem Fall eines unrechten Synchronismus oder des Stoppens der
globalen Zeitgeber aufgrund einer Netzwerkschwierigkeit oder dergleichen
der Steuerperioden-Zeitgeber das Takten der Steuerperiode fort,
so dass sich ein plötzliches
Stoppen oder ein Weglaufen des Steuerperioden-Zeitgebers vermeiden
lässt.
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Gemäß einem
anderen Aspekt dieser Erfindung bildet die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit das
periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel zum Anzeigen der Synchronisier-Zeiteinteilungs/Synchronisierung
der periodischen Steuerung, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber, unter Verwendung
der globalen Zeit, die durch den ersten globalen Zeitgeber angezeigt
ist, und die Übertragungseinheit überträgt das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel an die Einrichtung, und die periodischen Steuerung
synchronisiert die Betriebsperiode der Einrichtung mit der Steuerperiode
unter Verwendung der Synchrone Synchronisierzeit der periodischen
Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel des periodischen Übertragungspakets,
das durch die Übertragungseinheit übertragen wird,
sowie der globalen Zeit, wie sie durch den zweiten globalen Zeitgeber
angezeigt ist, und demnach lässt
sich der Zeitgeber ohne Bezug zu der Struktur oder der Genauigkeit
der genauen Zeitgeber verwenden, und die Genauigkeit der Steuerperiode
lässt sich
beibehalten, unabhängig
von der Zeitabweichung, aufgrund des Zeitsynchronismus zwischen den
globalen Zeitgebern, und die Betriebsperioden-Zeitgeber des gesamten
Systems lassen sich mit einer Zeiteinteilung/Synchronisierung synchronisieren,
die sich für
den Controller eignet.
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Ferner
hält der
Steuerperioden-Zeitgeber die globale Zeit des globalen Zeitgebers
in der Halteeinheit bei der Synchronisierzeiteinteilung/Synchronisierung
der periodischen Steuerung, angezeigt durch den Steuerperioden-Zeitgeber,
und die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit bildet das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel mit der globalen Zeit, gehalten durch die Verriegelungs-
bzw. Latcheinheit, mit Versatz gemäß dem Abschnitt der Steuerperiode,
und demnach lässt
sich der Zeitstempel zum Anzeigen einer genauen Synchronisierzeit für die periodische
Steuerung berechnen, und das Berechnen des Zeitstempels und das
Schreiben des Zeitstempels in das Paket lässt sich einfach mit Software
verarbeiten.
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Ferner
korrigiert die Korrektureinheit der Einrichtung den Betriebsperioden-Zeitgeber
durch Bestimmen der Zeitdifferenz zwischen der synchronen Synchronisierzeit
der periodischen Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel, und
verglichen durch die Vergleichseinheit, sowie der globalen Zeit,
angezeigt durch den zweiten globalen Zeitgeber bei der Synchronisierzeiteinteilung/Synchronisierung,
angezeigt durch den Betriebsperioden-Zeitgeber, und sie bestimmt
den Zeitgeberkorrekturwert oder den Zeitgeberperiodenkorrekturwert
des Betriebsperioden-Zeitgebers
auf der Grundlage der erhaltenen Zeitdifferenz, und demnach ist
aufgrund der Tatsache, dass die Vergleichszeiteinteilung des Zeitstempels
und des globalen Zeitgebers bestimmt wird, die Struktur der Vergleichseinheit
einfach, und insbesondere kann sie über Software aufgebaut werden,
und die Steuerperiode wird nach dem Rücksetzen beibehalten, ohne
Einfluss durch das Rücksetzen
der globalen Zeitgeber aufgrund der Restrukturierung des Netzwerkes
oder dergleichen, so dass eine fortlaufende Steuerung möglich ist.
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Ferner
detektiert die Detektionseinheit, ob die Zeitdifferenz in einem
spezifizierten zulässigen Bereich
liegt oder nicht, und die Korrektureinheit steuert die Korrektur
des Betriebsperioden-Zeitgebers auf der Grundlage des Zeitgeberkorrekturwerts oder
des Zeitgeberperiodenkorrekturwerts dann, wenn die Zeitdifferenz
in dem spezifizierten zulässigen
Bereich liegt, und sie korrigiert nicht den Betriebsperioden-Zeitgeber
dann, wenn die Zeitdifferenz außerhalb
des spezifizierten zulässigen
Bereichs liegt, wodurch eine falsche Synchronisierkorrektur vermieden
wird, und demnach ist es dann, wenn die durch den Zeitstempel angezeigte
Zeit und die durch den Betriebsperioden-Zeitgeber angezeigte Zeit
sich in großem
Umfang voneinander aufgrund einer Controllerschwierigkeit unterscheiden,
wirksam, nicht eine Synchronisierung mit der falschen periodischen Steuerung
auszuführen.
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Ferner
bewirkt die Vergleichseinheit einen Vergleich der Synchronisierzeiteinteilung/Synchronisierzeit
der periodischen Steuerung, angezeigt durch den Zeitstempel des
periodischen Übertragungspakets,
das durch die Übertragungseinheit übertragen wird,
sowie der globalen Zeit, die durch den zweiten globalen Zeitgeber
angezeigt wird, und die Korrektureinheit bewirkt ein Rücksetzen
des Betriebsperioden-Zeitgebers dann, wenn die durch den zweiten globalen
Zeitgeber angezeigte globale Zeit die Synchronisierzeiteinteilung/Synchronisierzeit
der periodischen Steuerung – angezeigt
durch den Zeitstempel – erreicht,
und demnach wird die Steuerperiode nach dem Rücksetzen beibehalten, ohne
Einfluss durch das Rücksetzen
der globalen Zeitgeber aufgrund einer Schwierigkeit in dem Netzwerk
oder dergleichen, so dass eine fortlaufende Steuerung möglich ist.
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Ferner
bewirkt die Korrektureinheit ein Rücksetzen des Betriebsperioden-Zeitgebers
dann, wenn die Synchronisierzeiteinteilung/Synchronisierung – angezeigt
durch den Betriebsperioden-Zeitgeber – erreicht wird, bevor die
durch den zweiten globalen Zeitgeber angezeigte globale Zeit die
synchrone Synchronisierzeit der periodischen Steuerung – angezeigt
durch den Zeitstempel – erreicht,
und sie bewirkt ein Rücksetzen
des Betriebsperioden-Zeitgebers in wiederholter Weise später dann,
wenn die synchrone Synchronisierzeit der periodischen Steuerung – angezeigt durch
den Zeitstempel – die
durch den zweiten globalen Zeitgeber angezeigte globale Zeit erreicht
oder übersteigt,
und demnach wird dann, wenn der Zeitstempel aufgrund eines Fehlers
bei der Übertragung
oder des Empfangs des periodischen Übertragungspakets nicht erhalten
wird, der Betriebsperioden-Zeitgeber bei der synchronen Zeiteinteilung – angezeigt
durch den Betriebsperioden-Zeitgeber – rückgesetzt, und dann, wenn der
Zeitstempel anormal aufgrund einer Kontrollschwierigkeit verzögert ist,
ist es wirksam, keine Synchronisierung mit der falschen periodischen
Steuerung auszuführen.
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Ferner
detektiert die Detektionseinheit, ob die Zeitdifferenz zwischen
der synchronen Zeiteinteilungszeit der periodischen Steuerung – angezeigt durch
den Zeitstempel und verglichen durch die Vergleichseinheit – sowie
der durch den zweiten globalen Zeitgeber bei der synchronen Zeiteinteilung – angezeigt
durch den Betriebsperioden-Zeitgeber – angezeigten globalen Zeit
innerhalb eines spezifizierten zulässigen Bereichs liegt oder
nicht, und die Korrektureinheit führt eine Steuerung ohne Korrektur
des Betriebsperioden-Zeitgebers dann durch, wenn die Zeitdifferenz
außerhalb
des spezifizierten zulässigen Bereichs
liegt, und demnach ist es dann, wenn die durch den Zeitstempel angezeigte
Zeit und die durch den Betriebsperioden-Zeitgeber angezeigte Zeit
sich in großem
Umfang aufgrund von Controllerschwierigkeiten unterscheidet, wirksam,
keine Synchronisierung mit der falschen periodischen Steuerung auszuführen.
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Ferner
bestimmt die Korrektureinheit den Zeitgeberperiodenkorrekturwert
des Betriebsperioden-Zeitgebers
durch Auffinden des Werts des Betriebsperioden-Zeitgebers bei der Synchronisier-Zeiteinteilung
für die
periodischen Steuerung – angezeigt durch
den Zeitstempel –,
oder sie bestimmt den Zeitgeberperiodenkorrekturwert des Betriebsperioden-Zeitgebers
anhand der Zeitdifferenz zwischen der Synchronisier-Zeiteinteilungs/Synchronisierzeit der periodischen
Steuerung – angezeigt
durch den Zeitstempel – und
der durch den zweiten globalen Zeitgeber angezeigten globalen Zeit,
und sie korrigiert den Betriebsperioden-Zeitgeber auf der Grundlage des erhaltenen
Zeitgeberperiodenkorrekturwerts bzw. Zeitgeberkorrekturwerts (Engl.:
timer periodic correction value), so dass die Betriebsperiode der
Einrichtung präzise
mit der Steuerperiode des Controllers synchronisiert ist.
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Gemäß einem
zusätzlichen,
anderen Aspekt dieser Erfindung bildet die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit
des Controllers das periodische Übertragungspaket,
das periodisch an das erste und zweite Netzwerk übertragen wird, mit dem Zeitstempel
zum Anzeigen der synchronen Zeiteinteilung/Synchronisierung der
periodischen Steuerung, bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber
unter Verwendung der globalen Zeit, wie sie durch die ersten und zweiten
globalen Zeitgeber angezeigt ist, und die erste und zweite Übertragungseinheit übertragen
der periodische Übertragungspaket,
das mit dem Zeitstempel versehen ist, an eine oder mehrere Einrichtungen,
die mit dem jeweiligen ersten und zweiten Netzwerk verbunden sind,
und die Periodensteuereinheit einer oder mehrerer Einrichtungen,
die mit dem ersten und zweiten Netzwerk verbunden sind, synchronisieren
die Betriebsperiode der jeweiligen Einrichtung mit der Steuerperiode
unter Verwendung der synchronen Zeiteinteilungs/Synchronisierungszeit
der periodischen Steuerung, wie sie durch den Zeitstempel der periodischen Übertragungspaketübertragen
durch die erste und zweite Übertragungseinheit – angezeigt
ist, sowie der globalen Zeit, die durch den dritten globalen Zeitgeber
angezeigt ist, und demnach erfolgt eine Synchronisierung der Betriebsperiode
einer oder mehrerer Einrichtungen, die mit jedem Netzwerk verbunden
sind, mit der Steuerperiode des Controllers, der mit den mehreren
Netzwerken verbunden ist.
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Ferner
hält der
Steuerperioden-Zeitgeber des Controllers die globale Zeit der ersten
und zweiten globalen Zeitgeber in der ersten und zweiten Halteeinheit
bei der Synchronisierzeiteinteilung der periodischen Steuerung,
bezeichnet durch den Steuerperioden-Zeitgeber, und die Zeitstempel-Bereitstellungseinheit
bildet das periodische Übertragungspaket
mit dem Zeitstempel mit der globalen Zeit, gehalten durch die erste
und zweite Halteeinheit, versetzt um den Abstand der Steuerperiode,
und demnach lässt
sich der Zeitstempel zum Darstellen einer genauen Synchronisierzeit
für die
periodische Steuerung berechnen, und die Berechnung des Zeitstempels
und das Schreiben des Zeitstempels in das Paket lässt sich
einfach mit Software verarbeiten.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung unter Bezug auf eine spezifische Ausführungsform
für eine vollständige und
klare Offenbarung beschrieben ist, sind die angefügten Patentansprüche nicht
derart begrenzt, sondern sie sind so auszulegen, dass sie alle Modifikationen
und alternativen Konstruktionen umfassen, die sich für die mit
dem Stand der Technik Vertrauten als deutlich von dem Umfang der
hier herausgestellten grundlegenden technischen Lehre umfasst ergeben.