DE102007031709A1 - Electric drive, has bus interfaces formed such that signal is transferable to connector over buses in time delayed manner at reference values, where reference values are transferable over buses - Google Patents

Electric drive, has bus interfaces formed such that signal is transferable to connector over buses in time delayed manner at reference values, where reference values are transferable over buses Download PDF

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Abstract

The drive (1) has a bus interface (10) connected at an electronic bus and exhibiting a synchronous signal input that is connected with a synchronous signal generator (12). The bus interface and an additional bus interface are formed such that a synchronization signal is transferable to a synchronization connector over buses (4) e.g. field bus, in a time delayed manner at reference values, where the reference values are transferable over the buses. The bus interface is connected with a control computer (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb mit einem Busleitungen aufweisenden elektronischen Bus, an dem als Busteilnehmer ein Steuercomputer und mindestens eine elektrische Antriebseinheit angeschlossen sind, und mit einem Synchronsignal-Generator zum Erzeugen eines Synchronisationssignals, wobei der Steuercomputer einen Mikroprozessor aufweist, auf dem ein Betriebsprogramm ablaufbar ist, das zyklisch Lage, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungs-Sollwerte für die Antriebseinheit bereitstellt, wobei die Antriebseinheit zumindest einen Elektromotor und einen damit über eine Ansteuereinrichtung in Steuerverbindung stehenden Bewegungscontroller aufweist, wobei der Steuercomputer zum Übertragen der Sollwerte zum Bewegungscontroller über ein erstes Bus-Interface und der Bewegungscontroller über ein zweites Bus-Interface mit den Busleitungen verbunden ist, und wobei der Synchronsignal-Generator derart mit Synchronisationsanschlüssen des Steuercomputers und des Bewegungscontrollers zusammenwirkt, dass der Elektromotor im Wesentlichen synchron zu den Sollwerten ansteuerbar ist.The The invention relates to an electric drive with a bus lines having electronic bus, on which as a bus subscriber a control computer and at least one electric drive unit are connected, and with a synchronizing signal generator for generating a synchronization signal, the control computer having a microprocessor on which an operating program can be executed, the cyclical position, speed and / or acceleration setpoints for the drive unit provides, wherein the drive unit at least one electric motor and one over a control device in motion connected motion controller wherein the control computer for transmitting the set values to the Motion controller over a first bus interface and the motion controller via second bus interface is connected to the bus lines, and where the synchronous signal generator in such a way with synchronization terminals of the Control computer and motion controller interacts that the electric motor can be controlled substantially synchronously with the desired values is.

Ein derartiger elektrischer Antrieb, bei dem der Steuercomputer über einen CAN-Bus mit mehreren synchron zueinander zu betreibenden Antriebseinheiten verbunden ist, ist aus der Praxis bekannt und wird von der Baumüller Anlagen-Systemtechnik GmbH & Co., Nürnberg hergestellt, Zur Synchronisation der einzelnen Antriebseinheiten mit vom Steuercomputer vorgegebenen Sollwerten hat der Antrieb einen Synchronsignal-Generator, der ein Synchronisationssignal bereitstellt, das den Zyklustakt für die einzelnen, die Elektromotoren steuernden Bewegungscontroller vorgibt. Beim Empfangen eines Synchronisationssignals wird jeweils in den einzelnen Bewegungscontrollern ein Programm gestartet, das die für die Ansteuerung des betreffenden Elektromotors erforderlichen elektrischen Ansteuersignale erzeugt und an eine Endstufe mit dem Elektromotor verbundene Endstufe ausgibt. Zur Übertragung des Synchronisationssignals zu den einzelnen Antriebseinheiten ist zusätzlich zu den Busleitungen, über welche die Sollwerte übertragen werden, eine separate Synchronisationsleitung vorgesehen. Dadurch können die Elektromotoren der Antriebseinheiten synchron und mit großer Dynamik angesteu ert werden. Die zusätzliche Synchronisationsleitung hat jedoch den Nachteil, dass der Steuercomputer und die elektrischen Antriebseinheiten ein von einem Standard-CAN-BUS abweichendes Interface zum Senden des Synchronisationssignals auf die Synchronisationsleitung bzw. zum Empfangen des Synchronisationssignals von der Synchronisationsleitung benötigen. An dem Bus können deshalb Antriebseinheiten anderer Hersteller, die nicht über ein solches Interface verfügen, nicht oder nur mit Einschränkungen betrieben werden.One Such electric drive, in which the control computer via a CAN bus with several connected synchronously to drive units to be operated is known from practice and is manufactured by Baumüller Anlagen-Systemtechnik GmbH & Co., Nuremberg, To synchronize the individual drive units with the control computer predetermined setpoints, the drive has a synchronous signal generator, which provides a synchronization signal representing the cycle clock for the individual, dictates the motion control controller controlling electric motors. At the Receiving a synchronization signal is in each case in the individual motion controllers a program is started, which is responsible for controlling the relevant Electric motor required electrical control signals generated and outputs to an output stage connected to the electric motor power amplifier. For transmission of the synchronization signal to the individual drive units additionally to the bus lines, over which transmit the setpoints be provided, a separate synchronization line. This allows the Electric motors of the drive units synchronously and with great dynamics be addressed. The additional However, synchronization line has the disadvantage that the control computer and the electric drive units one from a standard CAN bus deviating interface for sending the synchronization signal the synchronization line or for receiving the synchronization signal from the synchronization line. Therefore, on the bus can Drive units from other manufacturers that do not have such an interface are not or operated only with restrictions become.

Es besteht deshalb die Aufgabe, einen elektrischen Antrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der es ermöglicht, die mindestens eine elektrische Antriebseinheit auf einfache Weise mit dem Zyklus des Steuercomputers zu synchronisieren.It There is therefore the task of an electric drive of the beginning to create said type, which allows the at least one electrical Drive unit in a simple way with the cycle of the control computer to synchronize.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an dem Bus mindestens ein Bus-Interface angeschlossen ist, das einen mit dem Synchronsignal-Generator verbunden Synchronsignaleingang aufweist, und dass dieses Businterface und mindestens ein weiteres Businterface derart ausgestaltet sind, dass das Synchronisationssignal über dieselben Busleitungen, über welche die Sollwerte übertragbar sind, zeitversetzt zu den Sollwerten zu mindestens einem der Synchronisationsanschlüsse übertragbar ist.These Task is solved by that at least one bus interface is connected to the bus, one synchronous signal input connected to the synchronous signal generator and that this bus interface and at least one other Bus interface are designed such that the synchronization signal on the same Bus lines, over which the setpoints transferable are, with a time offset to the setpoints to at least one of the synchronization terminals transferable is.

In vorteilhafter Weise wird also das Synchronisationssignal über die Busleitungen übertragen, so dass eine zusätzliche Synchronisationsleitung eingespart werden kann. Die einzelnen Busteilnehmer können somit mit kostengünstigen Standard-Buskomponenten ausgestattet sein. Da das Synchronisationssignal außerhalb des Mikroprozessors des Steuercomputers hardwaremäßig erzeugt werden kann, kann der mindestens eine Elektromotor mit großer Dynamik entsprechend den vom Steuercomputer vorgegebenen Sollwerten jitterfrei angesteuert werden. Der erfindungsgemäße elektrische Antrieb kann beispielsweise in einer Druckmaschine oder einer Walzstraße Anwendung finden, um die einzelnen Walzenantriebe synchron zueinander anzusteuern.In Advantageously, therefore, the synchronization signal on the Transmit bus lines, so an extra Synchronization line can be saved. The individual bus participants can thus with low cost Standard bus components be equipped. Because the synchronization signal is outside of the microprocessor of the control computer is generated in hardware can be, the at least one electric motor with great momentum jitter-free in accordance with the setpoint values specified by the control computer be controlled. The electric drive according to the invention can For example, in a printing press or a rolling mill application find, in order to control the individual roller drives synchronously to each other.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist das den Synchronsignaleingang aufweisende Bus-Interface das mit dem Steuercomputer verbundene erste Bus-Interface, wobei der Synchronsignal-Generator unter Umgehung des Busses direkt mit dem Synchronisationsanschluss des Steuercomputers verbunden ist. Dabei ist es sogar möglich, dass das Synchronsignal in dem Synchronsignal-Generator aus einem Taktsignal abgeleitet wird, das in dem Steuercomputer einen Interrupt auslöst, der ein Programm zum Berechnung des Sollwerts (der Sollwerte) startet.at an expedient embodiment the invention is the synchronous signal input having bus interface the first bus interface connected to the control computer, wherein the synchronous signal generator bypassing the bus directly with is connected to the synchronization port of the control computer. It is even possible in that the synchronizing signal in the synchronizing signal generator is derived from a clock signal which triggers an interrupt in the control computer a program for calculating the setpoint (setpoints) starts.

Vorteilhaft ist, wenn zumindest das der mindestens einen Antriebseinheit zugeordnete Bus-Interface einen Puffer zum Zwischenspeichern wenigstens eines über die Busleitungen übertragenen Sollwerts aufweist. Dadurch ist es möglich, einen oder mehrere Sollwerte im Voraus über den Bus an die Antriebseinheit zu übermitteln und dort zunächst im Puffer abzulegen. Beim Empfangen eines Synchronsignal kann dann der jeweils als nächstes anzusteuernde Sollwerte unmittelbar in den Bewegungscontroller eingelesen werden. Bei Bedarf kann der Bewegungscontroller eine Feininterpolation der Sollwerte vornehmen, um einen gleichmäßigen Lauf des mindestens einen Antriebsmotors zu erreichen. Ferner kann in den Bewegungscontroller ein Lage-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsregler integriert sein.It is advantageous if at least the bus interface assigned to the at least one drive unit has a buffer for temporarily storing at least one reference value transmitted via the bus lines. This makes it possible to transmit one or more setpoints in advance via the bus to the drive unit and store there first in the buffer. When receiving a synchronizing signal, the desired values to be controlled next can then be read directly into the motion controller. If necessary, the proof tion controller make a fine interpolation of the setpoints to achieve a smooth running of the at least one drive motor. Furthermore, a position, speed and / or acceleration controller can be integrated in the motion controller.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind den Sollwerten einerseits und dem Synchronisationssignal andererseits unterschiedliche Prioritätsinformationen zugeordnet, die zusammen mit den Sollwerten bzw. dem Synchronisationssignal über den Bus übertragbar sind, wobei die Bus-Interfaces derart ausgestaltet sind, dass beim Auftreten einer Kollision zwischen dem Synchronisationssignal und einem Sollwert das Synchronisationssignal zuerst über den Bus übertragen wird. Dadurch kann der mindestens eine Elektromotor mit noch größerer Dynamik angesteuert werden.at a preferred embodiment The invention relates to the setpoints on the one hand and the synchronization signal on the other hand assigned different priority information, together with the setpoints or the synchronization signal on the Bus transferable are, wherein the bus interfaces are designed such that when they occur a collision between the synchronization signal and a setpoint first transmit the synchronization signal over the bus becomes. This allows the at least one electric motor with even greater dynamics be controlled.

Vorzugsweise ist der Steuercomputer zum Einlesen von Lagemesswerten mit einem Lagesensor verbunden, wobei das Betriebsprogramm derart ausgestaltet ist, dass die Lage, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungs-Sollwerte in Abhängigkeit von den Lagemesswerten bereitgestellt werden. Dabei ist es insbesondere möglich, mehrere Antriebseinheiten synchron zu den Lagemesswerten eines zentralen Lagesensors mit Sollwerten anzusteuern.Preferably is the control computer for reading position values with a Position sensor connected, wherein the operating program designed in such a way is that the location, speed and / or acceleration setpoints in dependence of be provided to the attitude measurements. It is in particular possible, several drive units synchronous to the position measurement values of a central Position sensor with setpoints to control.

Vorteilhaft ist, wenn mindestens eine Antriebseinheit eine Einrichtung zur Erfassung von Positionswerten und/oder Betriebszustandswerten für ihren Elektromotor aufweist, und wenn der elektrische Antrieb derart ausgestaltet ist, dass zwischen der Übertragung von zwei aufeinander folgenden Synchronisationssignalen über den Bus jeweils mindestens ein Positionswert und/oder Betriebszustandswert an den Bus übertragen wird. Die Positionswert und/oder Betriebszustandswerte können dann im Steuercomputer ausgewertet werden, beispielsweise um die Sollwerte entsprechend anzupassen.Advantageous is, if at least one drive unit means for detecting of position values and / or operating state values for their Having electric motor, and when the electric drive designed in such a way is that between the transmission of two consecutive synchronization signals over the Bus each at least one position value and / or operating state value transferred to the bus becomes. The position value and / or operating state values can then be evaluated in the control computer, for example, the setpoints adjust accordingly.

Die mindestens eine Antriebseinheit ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie nach erfolgreicher Synchronisierung ein Quittierungssignal über den Bus an den Steuercomputer überträgt, und dass der Steuercomputer eine Überwachungseinrichtung mit einer Fehleranzeige aufweist und derart ausgestaltet ist, dass sie die Fehleranzeige im Falle eines gegebenenfalls auch mehrmaligen Ausbleibens eines Quittierungssignals aktiviert. Der elektrische Antrieb ermöglicht dann beim Auftreten eines Fehlers eine einfache Fehlerdiagnose.The at least one drive unit is preferably configured in such a way that that after successful synchronization an acknowledgment signal over the Bus transfers to the control computer, and that the control computer with a monitoring device has an error indication and is configured such that they the error display in the case of a possibly multiple Failure of an acknowledgment signal activated. The electric Drive allows then, when an error occurs, a simple fault diagnosis.

Vorteilhaft ist, wenn der Bus ein Feldbus ist, insbesondere ein CAN-Bus. Dabei können die Bussignale störsicher als differentielle Signale über die Busleitungen übertragen werden.Advantageous is when the bus is a fieldbus, in particular a CAN bus. there can the bus signals interference-proof as differential signals over transfer the bus lines become.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:following is an embodiment the invention explained in more detail with reference to the drawing. It shows:

1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebs, der einen Steuercomputer aufweist, der über einen Bus mit mehreren, jeweils einen Elektromotor aufweisenden Antriebseinheiten verbunden ist, 1 a schematic representation of an electric drive having a control computer, which is connected via a bus with a plurality of, each having an electric motor having drive units,

2 ein Blockschaltbild einer Antriebseinheit und 2 a block diagram of a drive unit and

3 eine graphische Darstellung der zeitlichen Abfolge der über den Bus und ein Encoder-Interface übertragenen Signale sowie der Berechnung von Sollwerten, wobei auf der Abszisse die Zeit in Taktzyklen und auf der Ordinate das Übertragen der Signale bzw. das Berechnen der Sollwerte dargestellt ist. 3 a graphical representation of the timing of the signals transmitted via the bus and an encoder interface and the calculation of setpoints, wherein the abscissa represents the time in clock cycles and on the ordinate the transmission of the signals or the calculation of the setpoints.

Ein in 1 im Ganzen mit 1 bezeichneter elektrischer Antrieb hat einen Steuercomputer 2 und mindestens eine elektrische Antriebseinheit 3, die über einen CAN- Bus 4 mit dem Steuercomputer 2 verbunden ist. Der Steuercomputer 2 weist einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten Mikroprozessor auf, der in an sich bekannter Weise mit einem Programm- und Datenspeicher verbunden ist.An in 1 in the whole with 1 designated electric drive has a control computer 2 and at least one electric drive unit 3 via a CAN bus 4 with the control computer 2 connected is. The control computer 2 has a microprocessor not shown in detail in the drawing, which is connected in a conventional manner with a program and data memory.

Zur Erfassung von Lagemesswerten 5 ist ein Lagesensor 6, wie z. B. ein Encoder vorgesehen, der über ein Interface 22 an einem Messsignaleingang des Steuercomputers 2 angeschlossenen ist.For recording position measurements 5 is a position sensor 6 , such as B. an encoder provided via an interface 22 at a measurement signal input of the control computer 2 is connected.

In dem Programmspeicher des Steuercomputers 2 ist ein Betriebsprogramm abgelegt, das in Abhängigkeit von Lagemesswerten, die von einem an einem Messsignaleingang des Steuercomputers 2 angeschlossenen Lagesensor 6, wie z. B. einem Encoder, erfasst werden, zyklisch Lage-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungs-Sollwerte 7 bereitstellt.In the program memory of the control computer 2 is stored an operating program, which is dependent on position measurements, by a at a measuring signal input of the control computer 2 connected position sensor 6 , such as As an encoder, are detected cyclically position, speed and / or acceleration setpoints 7 provides.

Das Einlesen der Lagemesswerte und das Berechnen der Sollwerte wird durch einen Taktgeber 8 ausgelöst, der über eine Taktleitung 9 mit einem Interrupt-Eingang des Steuercomputers 2 verbunden ist. Aufgrund der bei der softwaremäßigen Verarbeitung der Lagemesswerte in dem Steuercomputer 2 auftretenden Latenszeit kommt es zu Schwankungen bei der Verarbeitungsdauer der Lagemesswerte.The reading of the position measured values and the calculation of the setpoints is performed by a clock generator 8th triggered, via a clock line 9 with an interrupt input of the control computer 2 connected is. Because of the software processing of the attitude metrics in the control computer 2 occurring latent period, there are fluctuations in the processing time of the position measured values.

Die von dem Steuercomputer 2 bereitgestellten Sollwerte 7 werden auf den Bus 4 übertragen. Der Steuercomputer 2 ist dazu über ein erstes Bus-Interface 10 mit dem Bus 4 verbunden. In 1 ist deutlich erkennbar, dass ein Kommunikationsport des ersten Bus-Interfaces 10 über eine Kommunikationsleitung 11 mit einem Port des Steuercomputers 2 verbunden ist. Über die Kommunikationsleitung 11 können die Sollwerte 7 von dem Steuercomputer 2 an das erste Bus-Interface 10 übertragen und/oder andere CAN-Messages zwischen dem Steuercomputer 2 und dem ersten Bus-Interface 10 ausgetauscht werden. Das erste Bus-Interface 10 hat einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten ersten Puffer, in dem die Sollwerte und/oder CAN-Messages zwischengespeichert werden können.The from the control computer 2 provided setpoints 7 be on the bus 4 transfer. The control computer 2 is via a first bus interface 10 by bus 4 connected. In 1 is clearly seen that a communication port of the first bus interface 10 via a communication line 11 with a port of the control computer 2 connected is. About the communication line 11 can the setpoints 7 from the control computer 2 to the first bus interface 10 transmit and / or other CAN messages between the control computer 2 and the first bus interface 10 be replaced. The first bus interface 10 has a first buffer not shown in detail in the drawing, in which the setpoints and / or CAN messages can be cached.

Das erste Businterface 10 hat außerdem einen Synchronsignaleingang 23, der an einem Synchronsignal-Generator 11 angeschlossen ist. Der Synchronsignal-Generator 11 ist über die Taktleitung 9 mit dem den Interrupt des Steuercomputers 2 auslösenden Taktgeber 8 synchronisiert. Wenn der Synchronsignal-Generator 12 eine Synchronisationsflanke 17 (3) an den Synchronsignaleingang des ersten Businterface 10 anlegt, sendet das erste Businterface 10 eine Synchronisationsinformation 18 auf den Bus 4. In 3 ist erkennbar, dass die Synchronisationsinformation 18 zeitversetzt zu den Sollwerten 7 auf den Bus 4 gesendet wird. Dabei erfolgt die Informationsübermittlung über dieselben Busleitungen, über die auch die Sollwerte 7 übermittelt werden.The first bus interface 10 also has a sync signal input 23 that is connected to a sync signal generator 11 connected. The synchronous signal generator 11 is over the clock line 9 with the interrupt of the control computer 2 triggering clock 8th synchronized. When the sync signal generator 12 a synchronization edge 17 ( 3 ) to the sync signal input of the first bus interface 10 applies, sends the first bus interface 10 a synchronization information 18 on the bus 4 , In 3 it can be seen that the synchronization information 18 delayed in time to the setpoints 7 on the bus 4 is sent. In this case, the information is transmitted via the same bus lines, via which also the setpoints 7 be transmitted.

In 2 ist erkennbar, dass die Antriebseinheit 3 einen Elektromotor 13 aufweist, der über eine Ansteuereinrichtung 14 mit einem Bewegungscontroller 15 in Steuerverbindung steht. Der Bewegungscontroller 15 hat einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten Mikroprozessor, der mit einem Programmspeicher verbunden ist. In dem Programmspeicher ist eine Software für die Regelung oder Steuerung der Lage, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Elektromotors 13 abgelegt. Der Bewegungscontroller 15 ist über ein zweites Bus-16Interface an dem Bus 4 angeschlossen. Dieses hat einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten zweiten Puffer für die über den Bus 4 von oder zu dem zweiten Bus-Interface 16 übertragenen Informationen.In 2 is recognizable that the drive unit 3 an electric motor 13 comprising, via a drive means 14 with a motion controller 15 is in control connection. The motion controller 15 has a microprocessor, not shown in the drawing, which is connected to a program memory. In the program memory is a software for the regulation or control of the position, speed and acceleration of the electric motor 13 stored. The motion controller 15 is via a second bus 16 Interface on the bus 4 connected. This has a not shown in the drawing second buffer for the over the bus 4 from or to the second bus interface 16 transmitted information.

Die von dem Steuercomputer 2 bereitgestellten Sollwerte werden über das erste Businterface 10, den Bus 4 und das zweite Businterface 16 übermittelt und dann zunächst in dessen Puffer abgelegt. Wenn mehrere Antriebseinheiten 3 am Bus 4 angeschlossen sind, werden die Sollwerte 7 bevorzugt nacheinander an die Puffer der einzelnen Businterfaces 16 übertragen.The from the control computer 2 provided setpoints are via the first bus interface 10 , the bus 4 and the second bus interface 16 transmitted and then first stored in its buffer. If several drive units 3 on the bus 4 are connected, the setpoints 7 preferably in succession to the buffers of the individual bus interfaces 16 transfer.

In 3 ist erkennbar, dass nach dem Senden der Synchronisationsinformation 18 auf den Bus 4 zunächst die Antriebseinheiten 3 jeweils eine Betriebszustandsinformation 19 auf den Bus 4 senden. Die Betriebszustandsinformation 19 wird in das erste Businterface 10 eingelesen und in dessen Puffer abgelegt. Von dort werden die Betriebszustandsinformationen 19 in den Steuercomputer 2 übertragen.In 3 it can be seen that after sending the synchronization information 18 on the bus 4 first the drive units 3 each operating status information 19 on the bus 4 send. The operating status information 19 will be in the first bus interface 10 read in and stored in its buffer. From there, the operating status information becomes 19 in the control computer 2 transfer.

Während die Betriebszustandsinformationen 19 über den Bus 4 übertragen werden, wird gleichzeitig der aktuelle Lagemesswert 20 aus dem Lagesensor 6 in den Steuercomputer 2 eingelesen. Die Berechnung der Sollwerte 7, die in 3 durch die Bezugszahl 20 angedeutet ist, wird während der Übertragung der Betriebszustandsinformationen 19 über den Bus 4 im Steuercomputer 2 vorgenommen. Danach werden die Sollwerte 7 nacheinander vom Steuercomputer 2 über den Bus 4 zu den einzelnen Antriebseinheiten 3 übertragen und im Puffer des betreffenden zweiten Bus-Interfaces 16 abgelegt. Am Ende des so gebildeten Übertragungszyklus werden dann noch Maschinenparameter 21 über den Bus 4 übermittelt. Bei jedem Auftreten einer weiteren Synchronisationsflanke 17 wird in entsprechender Weise ein weiterer Übertragungszyklus gestartet.While the operating status information 19 over the bus 4 are transferred simultaneously, the current position measured value 20 from the position sensor 6 in the control computer 2 read. The calculation of the setpoints 7 , in the 3 by the reference number 20 is indicated during the transmission of the operating state information 19 over the bus 4 in the control computer 2 performed. Then the setpoints become 7 one after the other from the control computer 2 over the bus 4 to the individual drive units 3 transmitted and in the buffer of the relevant second bus interface 16 stored. At the end of the transfer cycle thus formed, machine parameters will then be added 21 over the bus 4 transmitted. Each time a further synchronization edge occurs 17 a further transmission cycle is started in a corresponding manner.

Jedes mal, wenn eine Synchronisationsinformation 18 auf den Bus 4 gesendet wird, wird ein im zweiten Puffer abgelegter Sollwert 7 aus diesem in den (die) Bewegungscontroller 15 eingelesen. Mit Hilfe des Sollwerts 7 steuert der Bewegungscontroller 15 entsprechend dem in seinem Programmspeicher abgelegten Programm den ihm zugeordneten Elektromotor 13 über die Ansteuereinrichtung 14.Every time a synchronization information 18 on the bus 4 is sent, is a stored in the second buffer setpoint 7 out of this into the motion controller (s) 15 read. With the help of the setpoint 7 the motion controller controls 15 according to the program stored in its program memory the electric motor associated with it 13 via the control device 14 ,

Durch das Generieren der über den Bus 4 übertragenen Synchronisationsinformation 18 aus der Synchronisationsflanke 17 des Synchronsignal-Generators 12 ist es möglich, den mindestens einen Elektromotor 13 jitterfrei entsprechend den Sollwerten 7 zu steuern. Somit müssen in der entsprechenden Antriebseinheit 3 keine Korrekturen in deren Regelkreis(en) durchgeführt werden. Zudem können häufig benötigte Informationen, wie elektronisches Gear, Phasing und/oder CAM die einem Mastercontroller folgen müssen, mit einem zeitlich hochgenauen Signal bedient werden, was eine hohe Gleichlaufgüte des gesamten elektrischen Antriebs 1 ermöglicht.By generating the over the bus 4 transmitted synchronization information 18 from the synchronization edge 17 of the synchronous signal generator 12 It is possible to use the at least one electric motor 13 jitter-free according to the nominal values 7 to control. Thus, in the corresponding drive unit 3 no corrections are made in their control loop (s). In addition, frequently required information, such as electronic gear, phasing and / or CAM, which must follow a master controller, can be operated with a high-precision signal, which results in a high degree of synchronization quality of the entire electric drive 1 allows.

Claims (8)

Elektrischer Antrieb (1) mit einem Busleitungen aufweisenden elektronischen Bus (4), an dem als Busteilnehmer ein Steuercomputer (2) und mindestens eine elektrische Antriebseinheit (3) angeschlossen sind, und mit einem Synchronsignal-Generator (12) zum Erzeugen eines Synchronisationssignals, wobei der Steuercomputer (2) einen Mikroprozessor aufweist, auf dem ein Betriebsprogramm ablaufbar ist, das zyklisch Lage-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungs-Sollwerte für die Antriebseinheit (3) bereitstellt, wobei die Antriebseinheit (3) zumindest einen Elektromotor (13) und einen damit über eine Ansteuereinrichtung (14) in Steuerverbindung stehenden Bewegungscontroller (15) aufweist, wobei der Steuercomputer (2) zum Übertragen der Sollwerte zum Bewegungscontroller (15) über ein erstes Bus-Interface (10) und der Bewegungscontroller (15) über ein zweites Bus-Interface (16) mit den Busleitungen verbunden ist, und wobei der Synchronsignal-Generator (12) derart mit Synchronisationsanschlüssen des Steuercomputers (2) und des Bewegungscontrollers (15) zusammenwirkt, dass der Elektromotor (13) im Wesentlichen synchron zu den Sollwerten ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bus (4) mindestens ein Bus-Interface (10) angeschlossen ist, das einen mit dem Synchronsignal-Generator (12) verbunden Synchronsignaleingang aufweist, und dass dieses Businterface (10) und mindestens ein weiteres Businterface (16) derart ausgestaltet sind, dass das Synchronisationssignal über dieselben Busleitungen, über welche die Sollwerte (7) übertragbar sind, zeitversetzt zu den Sollwerten (7) zu mindestens einem der Synchronisationsanschlüsse übertragbar ist.Electric drive ( 1 ) with a bus-carrying electronic bus ( 4 ), in which a control computer ( 2 ) and at least one electric drive unit ( 3 ) and with a synchronous signal generator ( 12 ) for generating a synchronization signal, wherein the control computer ( 2 ) has a microprocessor on which an operating program can be executed which cyclically determines position, speed and / or acceleration setpoint values for the drive unit ( 3 ), wherein the drive unit ( 3 ) at least one electric motor ( 13 ) and thus via a control device ( 14 ) in motion connected motion controller ( 15 ), wherein the control computer ( 2 ) to transmit the setpoints to the motion controller ( 15 ) via a first bus interface ( 10 ) and the motion controller ( 15 ) via a second bus interface ( 16 ) is connected to the bus lines, and wherein the synchronous signal generator ( 12 ) with synchronization ports of the control computer ( 2 ) and the motion controller ( 15 ) cooperates, that the electric motor ( 13 ) is actuated substantially synchronously with the desired values, characterized in that on the bus ( 4 ) at least one bus interface ( 10 ) connected to the synchronous signal generator ( 12 ) has synchronous signal input, and that this bus interface ( 10 ) and at least one other bus interface ( 16 ) are configured such that the synchronization signal via the same bus lines, via which the setpoints ( 7 ) are transferable, offset in time to the nominal values ( 7 ) is transferable to at least one of the synchronization ports. Elektrischer Antrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das den Synchronsignaleingang aufweisende Bus-Interface (10) das mit dem Steuercomputer (2) verbundene erste Bus-Interface (10) ist, und dass der Synchronsignal-Generator (12) unter Umgehung des Busses (4) direkt mit dem Synchronisationsanschluss des Steuercomputers (2) verbunden ist.Electric drive ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the synchronous signal input having bus interface ( 10 ) with the control computer ( 2 ) connected first bus interface ( 10 ), and that the synchronous signal generator ( 12 ) bypassing the bus ( 4 ) directly to the synchronization port of the control computer ( 2 ) connected is. Elektrischer Antrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das der mindestens einen Antriebseinheit (3) zugeordnete Bus-Interface (10) einen Puffer zum Zwischenspeichern wenigstens eines über die Busleitungen übertragenen Sollwerts (7) aufweist.Electric drive ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least that of the at least one drive unit ( 3 ) assigned bus interface ( 10 ) a buffer for temporarily storing at least one reference value transmitted via the bus lines ( 7 ) having. Elektrischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass den Sollwerten (7) einerseits und dem Synchronisationssignal andererseits unterschiedliche Prioritätsinformationen zugeordnet sind, die zusammen mit den Sollwerten (7) bzw. dem Synchronisationssignal über den Bus (4) übertragbar sind, und dass die Bus-Interfaces (10, 16) derart ausgestaltet sind, dass beim Auftreten einer Kollision zwischen dem Synchronisationssignal und einem Sollwert (7) das Synchronisationssignal zuerst über den Bus (4) übertragen wird.Electric drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the nominal values ( 7 ) on the one hand and the synchronization signal on the other hand, different priority information is assigned, which together with the setpoint values ( 7 ) or the synchronization signal via the bus ( 4 ) and that the bus interfaces ( 10 . 16 ) are configured such that when a collision occurs between the synchronization signal and a setpoint value ( 7 ) the synchronization signal first via the bus ( 4 ) is transmitted. Elektrischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuercomputer (2) zum Einlesen von Lagemesswerten (5) mit einem Lagesensor (6) verbunden ist, und dass das Betriebsprogramm derart ausgestaltet ist, dass die Lage-, Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungs-Sollwerte (7) in Abhängigkeit von den Lagemesswerten (5) bereitgestellt werden.Electric drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control computer ( 2 ) for reading position values ( 5 ) with a position sensor ( 6 ) and that the operating program is designed such that the position, speed and / or acceleration setpoints ( 7 ) as a function of the position measurement values ( 5 ) to be provided. Elektrischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Antriebseinheit (3) eine Einrichtung zur Erfassung von Positionswerten und/oder Betriebszustandswerten für ihren Elektromotor aufweist, und dass der elektrische Antrieb (1) derart ausgestaltet ist, dass zwischen der Übertragung von zwei aufeinander folgenden Synchronisationssignalen über den Bus (4) jeweils mindestens ein Positions- und/oder Betriebszustandswert an den Bus (4) übertragen wird.Electric drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one drive unit ( 3 ) has a device for detecting position values and / or operating state values for its electric motor, and in that the electric drive ( 1 ) is configured such that between the transmission of two successive synchronization signals via the bus ( 4 ) at least one position and / or operating state value to the bus ( 4 ) is transmitted. Elektrischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebseinheit (3) derart ausgestaltet ist, dass sie nach erfolgreicher Synchronisierung ein Quittierungssignal über den Bus (4) an den Steuercomputer (2) überträgt, und dass der Steuercomputer (2) eine Überwachungseinrichtung mit einer Fehleranzeige aufweist und derart ausgestaltet ist, dass sie die Fehleranzeige im Falle eines gegebenenfalls auch mehrmaligen Ausbleibens eines Quittierungssignals aktiviert.Electric drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one drive unit ( 3 ) is configured such that, after successful synchronization, it sends an acknowledgment signal via the bus ( 4 ) to the control computer ( 2 ) and that the control computer ( 2 ) has a monitoring device with an error display and is configured such that it activates the error display in the event of an eventual multiple failure of an acknowledgment signal. Elektrischer Antrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bus ein Feldbus ist, insbesondere ein CAN-Bus.Electric drive ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bus is a field bus, in particular a CAN bus.
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