-
Die Erfindung betrifft einen Multiturn-Drehgeber mit erhöhten Sicherheitsanforderungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Ein Multiturn-Drehgeber nach dem Oberbegriff ist beispielsweise mit dem Gegenstand der
DE 10 2009 029 431 A1 bekannt geworden. Für die Ausführung der Multiturn-Einheit, also der Einheit zur Feststellung der Anzahl der zurückgelegten Umdrehungen der Welle sind grundsätzlich zwei Lösungen bekannt, zum einen getriebebasierte Multiturn-Einheiten, zum anderen zählerbasierte Multiturn-Einheiten. Zählerbasierte Multiturn-Einheiten ermitteln die Anzahl zurückgelegter Umdrehungen einer Welle durch Zählen der Umdrehungen eines Codeträgers, der unmittelbar von der Welle angetrieben wird und somit die gleiche Anzahl von Umdrehungen wie die zu messende Welle zurücklegt. Auf dem Codeträger ist ein Code angeordnet, der von einer Abtasteinheit abgetastet wird. Aus den mit der Abtasteinheit ermittelten Positionssignalen werden in einer Zählelektronik Zählsignale für einen Zähler generiert, der die Anzahl vollständiger Umdrehungen des Codeträgers und somit der Welle drehrichtungsabhängig zählt.
-
Um den Zählerstand des Zählers auch bei ausgeschalteter Hauptstromversorgung, also beispielsweise wenn die Maschine, in welcher der Multiturn-Drehgeber betrieben wird, ausgeschaltet ist, zu speichern und darüber hinaus die Zählfunktion zu erhalten, sind zählerbasierte Multiturn-Einheiten häufig mit einer Batterie ausgestattet, die bei Ausfall der Hauptstromversorgung die Energieversorgung zumindest der Multiturn-Einheit des Drehgebers übernimmt.
-
Während die Funktion der Multiturn-Einheit im Normalbetrieb, d. h. wenn neben der Multiturn-Einheit auch eine Singleturn-Einheit zur Messung der Winkelposition innerhalb einer Umdrehung der Welle aktiv ist, mit der Singleturn-Einheit überprüft werden kann (die Anzahl der mit der Multiturn-Einheit erfassten Umdrehungen muss sich zwingend ändern, wenn die Singleturn-Einheit eine vollständige Umdrehung feststellt), bleibt ein Ausfall der Multiturn-Einheit bei abgeschalteter Hauptstromversorgung unentdeckt. Zur Behebung dieses Mangels sieht die
DE 10 2009 029 431 A1 einen Multiturn-Drehgeber mit erhöhter funktionaler Sicherheit vor.
-
Der Positionswert des Multiturn-Drehgebers wird zweifach ausgegeben, und zwar in Form eines ersten Multiturnwerts (MT1) und als zweiter Multiturnwert (MT2), wobei die Winkelbereiche des Drehgebers in Bereichen zwischen 0 und 360° als hoch aufgelöster Singleturnwert (ST1) abgebildet werden.
-
Bei der genannten Druckschrift
DE 10 2009 029 431 A1 wird der MT2-Wert von einem hardwaretechnisch verdoppelten Drehgeber erzeugt, der mit dem ersten Drehgeber identisch ist und mit dem ersten MT1-Wert verglichen und verrechnet. Die beiden MT1 und MT2-Werte werden also durch getrennte hardwaretechnische Einrichtungen (Code-Scheiben) erzeugt und in einer Rechenschaltung miteinander verrechnet.
-
Damit entsteht ein erheblicher Aufwand, weil die Sensorenanordnung doppelt vorhanden sein muss. Die Druckschrift offenbart sogar eine dreifache Sensoren-Anordnung, was den erheblichen Schaltungsaufwand der bekannten Schaltung offenbart.
-
Ziel ist es, die beiden Werte (MT1 und MT2) miteinander zu vergleichen und sicherzustellen, dass die beiden Werte identisch gleich sind, weil sich dann der Zähler in einem Sicherheitsmodus befindet und keine Fehlauslösungen gegeben sind.
-
Einen ähnlichen Gegenstand zeigt auch die
DE 10 2008 051 083 A1 , bei der ebenfalls insgesamt drei Drehgeber vorhanden sind, deren Werte getrennt ausgelesen und miteinander verrechnet werden.
-
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Multiturn-Drehgeber mit erhöhter funktionaler Sicherheit der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit wesentlich geringerem Schaltungsaufwand eine sichere Auslesung der beiden Multiturn-Werte (MT1 und MT2) möglich ist und dass zu jedem beliebigen Drehwinkel ein unabhängiger Vergleich der beiden MT-Werte möglich ist.
-
Der MT1-Wert wird vorteilhaft von einem Wiegand-Sensor erzeugt. Ein solcher Wiegand-Sensor enthält als wesentliches Bauelement Wiegand-Drähte, die durch parallele weich- und hartmagnetische Bereiche eine Hysteresekurve mit (meist zwei) ausgeprägten Sprungstellen aufweisen, eine Art makroskopischer Barkhausen-Effekt. Die plötzliche Änderung der Magnetisierung verursacht in einer nahen Spule einen Spannungsimpuls, dessen Größe und Form nicht davon abhängt, wie schnell das äußere Magnetfeld sich ändert.
-
Merkmal der Erfindung ist, dass der geforderte zweite Multiturn-Wert (MT2) über eine Schaltung mit einer dazu gehörenden Ansteuerung elektronisch erzeugt wird. Es handelt sich demnach um eine Signalgenerierung des zweiten MT-Wertes (MT2).
-
Wichtig ist, dass der MT2-Wert softwaretechnisch dadurch erzeugt wird, dass der Over-/Underflow eines von einem Hall-Winkel-Encoder erzeugter ST1 Positionswert von dem ersten Multiturn-1-Generator bei einem bestimmten Set-Signal übernommen wird.
-
Vorteilhaft ist, wenn der erste Multiturn-Wert MT1 bei einer Drehung der Welle im Uhrzeigersinn um einen bestimmten Winkelgrad ansteigt und nach einem Überlauf wieder gegen Null geht, während umgekehrt der MT2-Wert, der von dem MT1-Wert schaltungstechnisch abgeleitet wird, im bei Drehung der Welle im Uhrzeigersinn abnimmt.
-
Die beiden Werte MT1 und MT2 laufen bei einer Drehung der Welle in einem bestimmten Drehsinn entgegengesetzt und können so an jeder beliebigen Winkelposition der Drehwelle miteinander verglichen werden, weil sie absolut gesehen gleich, jedoch im Vorzeichen unterschiedlich sind.
-
Bei der Erfindung wird demnach aus zwei unabhängigen Signalgeber-Quellen die Absolutposition als Singleturn- und Multiturnwert erzeugt. Der Singleturnwert (quasi „Feinauflösung”, entspricht der „Gradangabe” innerhalb einer Umdrehung) wird über einen Hallwinkelencoder über eine Bissschnittstelle zur Verfügung gestellt. Der Multiturnwert (entspricht Anzahl der Umdrehungen bis 12 Bit = 4096 Umdrehungen) wird über ein Wiegandsystem ausschließlich mit Hardwarekomponenten über eine I2C-Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Singleturn- und Multiturnwert sind aufeinander synchronisiert.
-
Entscheidend ist dabei die Generierung des zweiten Multiturnwertes MT2 aus dem Signal des Singleturnwertes ST1. Da der MT2-Wert im Gegensatz zum MT1-Wert über die Software generiert wird, und nach Abschalten des Encoders nicht permanent abgespeichert wird, muss für den richtigen Startpunkt nach Wiedereinschalten des Encoders einmalig der Wert von MT1 in den MT2-Wert kopiert werden. Dies geschieht bei einem Preset-Signal durch den Bediener.
-
Ablauf im Betrieb:
-
Beim Einschalten des Encoders kann die Absolutposition ST1 + MT1 sofort ausgelesen werden. Da der Wert für den MT1 noch nicht bestätigt und als „sicher” gilt, wird dieser durch eine Referenzfahrt verifiziert. Ist die Referenzposition erreicht, wird vom Bediener der MT1 Wert ausgelesen und mit dem Soll verglichen. Stimmen diese überein, sendet der Bediener das Preset-Signal. Ab diesen Zeitpunkt startet die „Safety”-Anwendung. Der MT1-Wert wird als MT2-Wert übernommen, nämlich vom MT1-Wert kopiert. Im weiteren Betrieb wird der MT2-Wert durch Overflow (alle +360°) bzw. Underflow (alle –360°) durch Auswertung der Signale des Hallwinkelencoders durch die Software generiert.
-
Ist der Referenzschalter beim Einschalten direkt betätigt, entfällt eine eventuell längere Referenzfahrt. So kann das System beim Hochfahren in seiner „Parkposition” referenziert werden. Nach Abgleich der MT1-Werte und Setzen des Preset-Signals kann dann innerhalb von Millisekunden der Safety-Betrieb starten.
-
Sollte der Encoder allerdings in ausgeschwenkter Position des mechanischen Teils, an dem er befestigt ist, also schon während des Betriebs, stromlos werden, ist eine erneute Referenzierung durch Zurückfahren in die Referenzposition notwendig!
-
Solange die Referenzierung vom Bediener nicht durchgeführt wurde, bleiben die Werte für MT2 und LZ auf „0”. Zusätzlich wird der nicht referenzierte Encoderzustand durch ein Error Bit angezeigt.
-
Die positive Drehrichtung von MT2 ist entgegengesetzt zu MT1. Durch die gegenläufige positive Drehrichtung können Softwarefehler (wie z. B. ein ständiges Kopieren des MT1-Wertes) sicher erkannt werden. Bild 2 zeigt die Signalverläufe. Bei Überschreiten der Wertegrenzen „springen” die Ausgabewerte von 12 bit auf 0 bit und umgekehrt.
-
Für den Start der Safety-Anwendung wird nach Überprüfung des MT1(ST1)-Wertes durch den Bediener das ”Preset” durch den Bediener durchgeführt. Der Preset beinhaltet den aktuellen Positionswert der Referenzposition und wird so bei jeder Referenzierung mit dem gleichen Wert überschrieben.
-
Solange die Referenzierung nicht durchgeführt wurde, sind MT2 und LZ ohne Inhalt. In diesem Zustand wird das 1 Warnbit gesetzt. Nach Referenzierung wird der MT2 und LZ in beschriebener Weise generiert.
-
Die Warnbits 2–4 werden herstellerseitig definiert und sind veränderbar.
-
Der mechanische Einbau des Drehgebers in eine Vorrichtung sollte die Lage des Referenzpunktes zu dem Umschaltpunkt der MT-Werte berücksichtigen.
-
Bsp.: Wenn 0° der Umschaltpunkt für die MT-Zählung ist, sollte die Referenzierung (Durchführung „Preset”) nicht bei 5° bzw. 355° erfolgen. Durch (mechanische) Toleranzen oder z. B. Unterschiede beim links- oder rechtsseitigen Anfahren der Referenzposition können Unterschiede von über 5° bezogen auf die Auslösung des Referenzsignals auftreten. Der MT1-Wert könnte damit um ±1 gegenüber dem erwarteten Wert abweichen.
-
Optimal ist ein Referenzierungspunkt 180° vor bzw. nach dem Umschaltpunkt des MT-Wertes. Hier ist die größtmögliche Toleranz in beiden Drehrichtungen des Encoders gewährleistet.
-
Eine mechanische Einstellung des Encoders ist mit Hilfe eines Synchronflansches leicht möglich. Auch kann durch Auslesen des ST1-Wertes die exakte Position ausgelesen werden und darauf bezogen die Position der Referenzschalter korrigiert werden.
-
Als letzte Möglichkeit bleibt auch, eine Fehlertoleranz von ±1 bei ungünstigen ST1-Werten zuzulassen.
-
Die Referenzposition des Encoders sollte bei 180° vor bzw. nach dem Umschaltpunkt des MT-Wertes legen. Es sollte sichergestellt werden, dass das Referenzsignal wiederholgenau und mit möglichst kleiner Positionstoleranz generiert wird.
-
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
-
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
-
Es zeigen:
-
1: Blockschaltbild eines Signalgenerators zur Erzeugung des MT2-Wertes aus den MT1- und ST1-Werten
-
2: der Signalverlauf der MT1- und MT2-Werte über den Drehwinkel der Welle
-
3: die Zusammensetzung eines Codewortes, welches in eine Auswerteschaltung übertragen wird, z. B. in einen CAN-Bus
-
4: schematisiert das Ablaufdiagramm einer Software zum Betrieb der Schaltung nach 1
-
In 1 ist allgemein ein Signalgenerator 1 dargestellt, an dessen Eingang ein Wiegandsystem als MT1-Erzeuger 2 angeordnet ist, dessen Signal mit der Drehung der Welle im Uhrzeigersinn ansteigt.
-
Ferner ist am Eingang des Signalgenerators ein ST1-Erzeuger (Winkelencoder) angeordnet, der das Singleturnsignal ST1 erzeugt. Es kann sich um einen Hallgeber handeln, der das Hallsignal nach einem differenziellen Prinzip erzeugt und über die Leitung 7 ausgibt.
-
Die beiden Erzeugerbausteine
2 und
6 sind in Sensoren eingebaut, wie sie beispielsweise in der
DE 10 2009 029 431 A1 offenbart sind Die Offenbarung dieser Druckschrift soll vollinhaltlich von der Offenbarung der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
-
Das Ausgangssignal des MT1-Erzeugers wird über die Leitung 3 über ein Busprotokoll, z. B. I2C übertragen, und die Leitung 3 ist über Abzweige 4 mit einem Absolutwertgenerator 8 und einem Warnmodul 17, 18 verbunden. Die Verbindung mit dem Warnmodul 17, 18 ist jedoch nur optional vorgesehen, um erhöhten Sicherheitsanforderungen Recht zu tragen.
-
Das Signal des ST1-Erzeugers wird über die Leitung 7 als ST1-Wert über das Übertragungsprotokoll BISS dem Absolutwertgenerator 8 zugeführt, und dort als ST1-Positionswert 9 erfasst.
-
Im gleichen Absolutwertgenerator 8 befindet sich auch der Erzeuger für den MT1-Positionswert 10, so dass der ST1-Wert mit dem MT1-Wert im Absolutwertgenerator 8 verrechnet wird. Wichtig ist auch, dass sich der MT1-Wert – wie bei 10 dargestellt – mit der Umdrehung der Welle im Uhrzeigersinn erhöht.
-
Über die Leitung 12 wird der ST1-Positionswert 9 auf einen MT2-Generator 11 eingekoppelt. Wichtig ist, dass der MT2-Generator 11 so geschaltet ist, dass sein softwaremäßig erzeugter Wert mit der Drehung der Welle im Uhrzeigersinn abnimmt.
-
Zu einem bestimmten Zeitpunkt, der später noch beschrieben wird, wird der MT1-Wert 10 über die Leitung 13 dem MT2-Generator 11 eingespeist.
-
Der Übertragungsbefehl heißt, „kopiere den MT1-Postitionswert 10 bei Eintreffen des Setsignals”, welches über den Startschalter 23 erzeugt wird.
-
Wichtig ist, dass der MT2-Positionswert im MT2-Generator 11 durch einen over-/underflow des Hall-Winkelencoders, der den ST1-Wert erzeugt, erzeugt wird. Der Hall-Winkelencoder im ST1-Erzeuger kann nur einen Wert über einen Drehwinkel von 0 bis 360° erzeugen. Sobald die Welle über den Winkelwert von 360° hinausgeht, fängt der ST1-Erzeuger 6 wieder bei Null an.
-
Über die Leitung 12 werden die ST1-Positionswerte eingespeist und der MT2-Generator 11 zählt nun mit, wie oft der Drehwinkel von 360° über- oder unterschritten wurde. Es wird somit ein positiver oder negativer Wert erzeugt.
-
Der Wert N, die Anzahl der Umdrehungen der Drehwelle über 360° hinaus, wird demnach im MT2-Generator 11 gespeichert.
-
Über die Leitung 14 wird der vom MT2-Generator erzeugte MT2-Wert in einem Ausgabemodul 15 aufgenommen und zur Verfügung gestellt.
-
Das angegebene Blockschaltbild zeigt eine lediglich symbolische, grafisch dargestellt Klammer 16, mit der gezeigt werden soll, dass aus allen Modulen die von der Klammer 16 umfasst werden, über die symbolische Leitung 21 ein Wert erzeugt wird, der dem Prüfsummen-Generator 22 zugeführt wird.
-
Optional zeigt das Blockschaltbild nach 1 Warnmodule, die erhöhten Sicherheitsanforderungen Rechnung tragen.
-
Der ST1-Erzeuger speist über eine Leitung 24 seinen Wert einem ersten Warnmodul 17 ein, mit dem z. B. die Temperatur des Drehgebers oder auch andere Parameter, wie z. B. Feuchtigkeit, Erschütterungen oder der Einfluss von Fremdmagnetfeldern überwacht werden.
-
Wichtig ist, dass das Warnmodul 17 für den ST1-Generator 6 vom zweiten Warnmodul 18 systemtechnisch getrennt ist. Dies ist mit der Systemgrenze 19 symbolisch dargestellt. Dies bedeutet, dass das Warnmodul 18 allein nur von dem MT1-Erzeuger 2 angesteuert wird und ebenfalls Störgrößen erfasst, wie z. B. eine erhöhte Temperatur oder ein Fremdmagnetfeld. Es wird dann im jeweiligen Warnmodul 17, 18 eine Störmeldung erzeugt, die nach außen abgegeben wird.
-
Es handelt sich um ein optionales Feature, was der Verbesserung der Sicherheitsanforderungen dient.
-
Die Systemgrenze 19 besagt, dass die beiden Warnmodule 17, 18 vollkommen elektrisch voneinander getrennt sind und auch softwaremäßig keinen gegenseitigen Einfluss aufeinander ausüben. Es ist ferner noch angegeben, dass in dem Blockschaltbild ein Lebenszeichen-Zähler 20 angeordnet ist. Dieser LZ-Zähler zählt insgesamt 8 Bit hoch und solange dieser Zähler einen Zählwert ausgibt, ist die Schaltung als gesund anzusehen.
-
Die 2 zeigt die Ableitung des MT2-Wertes aus dem MT1-Wert.
-
Auf der Abszisse ist der Drehwinkel der Drehwelle in Grad angegeben, während auf der Ordinate ein 12 Bit-Wert angegeben ist, der maximal den Wert 4096 erreichen kann.
-
Bei der Position 29 hat die Drehwelle deshalb insgesamt 4096 Umdrehungen ausgeführt, und die Erzeugung des MT1-Wertes beginnt von neuem.
-
Es wird beispielsweite bei Position 25 gestartet. Es ist nur symbolisch angedeutet, dass, solange kein Referenzsignal gesetzt wurde, zwischen der Position 25 und 31 kein sichererer Betrieb des Drehgebers gegeben ist. Der MT2-Wert wird deshalb auch nicht ausgegeben.
-
Erst wenn das Referenzsignal über den Schalter 23 gesetzt wird, startet die Generierung des MT2-Wertes, und dieser nimmt mit Drehung der Drehwelle im Uhrzeigersinn von der Position 31 bis zur Position 32 ab. Es kommt dann zu einem Überlauf 33, wo er auf die maximale Position 34 ansteigt und von dort aus wieder abfällt. Beim Überlauf von Position 32 springt er auf den Maximalwert der Position 34.
-
Mit weiterer Drehung der Drehwelle erhöht sich somit der MT1-Wert 26, und gleichzeitig nimmt der MT2-Wert 35 ab, wie es in 2 dargestellt ist.
-
Zu einem beliebigen Zeitpunkt, der beispielsweise bei der Abfrageposition 37 gegeben ist, hat die Welle einen bestimmten Drehwinkel durchlaufen, und es wird bei der Abfrageposition 37 sowohl bei Position 38 ein bestimmter MT2-Wert ausgegeben als auch bei Position 39 ein bestimmter, genau definierter MT1-Wert.
-
Wichtig ist, dass die beiden MT-Werte unterschiedlich sind, weil sie in diesem Fall miteinander verglichen werden können.
-
Wenn bei Position 39 eine bestimmte Abfrage durchgeführt wird, dann liegt der Wert des MT2-Zählers bei Position 38 genau darüber. Er liegt auf der berechneten Geraden 35, die den MT2-Wert angibt.
-
Es handelt sich also um einen berechneten Positionswert, der bei Position 38 ausgegeben wird.
-
Mit zunehmender Drehung der Drehwelle steigt somit der MT1-Wert 26 bis zur Position 28 an, während der MT2-Wert bis zur Position 36 abfällt.
-
Bei der Position 28 erfolgt der Überlauf des MT1-Wertes, der somit auf die Position 29 zurückspringt.
-
Weil der Startwert für den Beginn des MT2-Wertes unterschiedlich ist von dem des MT1-Wertes, liegen die beiden Werte bei den Positionen 29 und 36 auseinander.
-
Der Überlauf 30 des MT1-Wertes ist vom Überlauf 33 des MT2-Wertes bezüglich des Drehwinkels unterschiedlich.
-
Bei einem gleichzeitigen Start, wenn die Position 31 mit der Position 25 zusammenfällt, würden sich aber die beiden Kurven so überschneiden, dass der Überlauf 30 mit dem Überlauf 33 zusammenfällt. Damit stimmen dann die Positionen 29 und 36 überein.
-
Mit zunehmender weiterer Drehung entsteht ein neuer Zyklus ab der Position 36, der jedoch nur theoretisch ist, weil es in der Praxis nicht notwendig ist, die Umdrehungen einer Welle jenseits von 4096 Umdrehungen zu erfassen.
-
Normalerweise bewegt man sich bei Drehgebern nur zwischen den Positionen 25 und 36.
-
Die beiden MT-Werte können sich auch in einem Schnittpunkt 40 schneiden. In diesem Schnittpunkt sind dann die beiden MT-Werte gleich.
-
Wichtig ist, dass der MT2-Wert vollkommen getrennt vom MT1-Wert erfasst und berechnet wird, denn der MT2-Wert wird nur vom Differenzial-Hall aus dem ST1-Generator 6 erzeugt und errechnet, während der MT1-Wert von einem vollkommen getrennten System erzeugt wird, wie z. B. einem Wiegandsystem.
-
Damit sind die beiden Werte sensortechnisch voneinander getrennt, und es können aus den beiden Werten ein dritter Wert, nämlich der MT2-Wert abgeleitet werden.
-
Die 4 zeigt die Synchronisation der Schaltung nach 1 mit einem bestimmten Ablaufdiagramm.
-
Das System wird bei Position 45 eingeschaltet und unter Strom gesetzt. Bei Position 46 wird die Hardware initialisiert, und bei Position 47 wird das Wiegandsystem des MT1-Generators 2 initialisiert.
-
Der Singleturnwert 1 wird bei Position 48 ausgelesen und über die nachfolgende Leitung einer Entscheidungsstufe bei Position 49 zugeführt, wo entschieden wird, ob der ST1-Wert über einen Drehwinkel von 360° hinaus ging oder nicht. Ist er hinaus gegangen, dann wird ein Lagewort 1, d. h. ein MT1-Wert mit einem zuzüglichen Faktor, z. B. +2, erzeugt, und ist der Drehwinkel im Bereich von weniger als 360° geblieben, wird bei der Entscheidungsstufe 51 ein negativer Wert erzeugt.
-
Es wird somit ein Lagewort 1 als MT1-Wert erzeugt, der von der Anzahl der Umdrehungen abhängt.
-
Dies wird bei Position 52 durchgeführt. Bei Position 53 wird über die dort gezeigte Leitung das so erzeugte Lagewort 1 in Abhängigkeit vom ST1-Signal und dem MT1-Signal miteinander synchronisiert. Dies erfolgt bei Position 54.
-
Bei Position 55 wird der Wiegandsensor ausgelesen und der aktuelle MT1-Wert wird über eine RC-Schnittstelle bei Position 55 eingelesen.
-
Bei Position 56 erfolgt die Synchronisation des synchronisierten MT1-Wertes mit dem Speicherwert des gespeicherten MT1-Wertes in Verbindung mit der Singleturnposition, was bei Position 56 erfolgt.
-
Bei Position 57 wird das gesuchte Lagewort 2 des zu berechnenden MT2-Wertes aus den Werten ST1, MT1 und dem abgespeicherten Wert im FRAM ermittelt.
-
Schließlich wird bei Position 58 der so ermittelte Wert ausgegeben.
-
Die Ausgabe bei Position 58 erfolgt in Form eines 8 Byte-Code-Wortes, wie es in 3 dargestellt ist.
-
Es ist erkennbar, dass das Byte 1 und die Hälfte des Byte 2 vom MT1-Wert belegt werden, welcher von dem MT1-Erzeuger 2 erbracht wurde.
-
Die andere Hälfte des Byte 2 in Verbindung mit dem Byte 3 wird vom ST1-Erzeuger 6 bereitgestellt, und das Byte 4 besteht aus den Warnbits der Warnmodule 17 und 18, wonach sich nachfolgend dann eine Pause 41 anschließt.
-
Wichtig ist, dass in 4 der MT1-Wert nur einmal ausgelesen wird, und zwar bei Position 56 und über den Pfad 59 wieder zurück auf die Position 48 gegeben wird.
-
Ab der Position 48 abwärts wird dann geprüft, ob eine einfache oder mehrfache Umdrehung der Drehwelle stattgefunden hat, und dementsprechend wird der MT2-Wert dann bei Position 57 neu berechnet.
-
In 3 ist noch dargestellt, dass der MT2-Wert das Byte 5 und die Hälfte des Byte 6 belegt, während die zweite Hälfte des Byte 6 aus einer Pause gebildet ist.
-
Das Byte 7 wird vom Lebenszeichen-Zähler belegt, und das Byte 8 nimmt den Prüfcode des Prüfsummen-Generators 22 auf.
-
Insgesamt ergibt die Ausgabe der Werte MT1, ST1 und MT2 ein 8 Bit-breites Codewort, das über einen Einlesebefehl in einen CAN-Bus als 11-Bit breites Codewort eingelesen wird.
-
Wichtig ist demnach, dass der MT2-Wert zu einem bestimmten Zeitpunkt aus dem erfassten MT1-Wert und dem getrennt erfassten ST1-Wert berechnet wird, wobei aus Sicherheitsgründen dafür gesorgt ist, dass der MT1-Wert immer bei einer Umdrehung der Drehwelle im Uhrzeigersinn ansteigt und der MT2-Wert bei der gleichen Umdrehung abfällt.
-
Selbstverständlich ist es nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, dass der MT1-Wert bei einer positiven Umdrehung der Drehwelle abfällt und der MT2-Wert bei der gleichen Drehung ansteigt.
-
Der MT2-Wert wird also durch die Anzahl der Überläufe vom ST1-Zähler mitbestimmt, während der MT1-Wert durch ein vollkommen von dem ST1-Generator getrenntes System erzeugt und ausgelesen wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Signalgenerator
- 2
- MT1-Erzeuger (Wiegand)
- 3
- Leitung
- 4
- Abzweig
- 5
- Abzweig
- 6
- ST1-Erzeuger (Winkelencoder)
- 7
- Leitung
- 8
- Absolutwert-Generator
- 9
- ST1-Positionswert
- 10
- MT1-Positionswert
- 11
- MT2-Generator
- 12
- Leitung
- 13
- Leitung
- 14
- Leitung
- 15
- Ausgabemodul
- 16
- grafische Klammer
- 17
- Warnmodul für ST1
- 18
- Warnmodul für MT1
- 19
- Systemgrenze
- 20
- Lebenszeichen-Zähler
- 21
- symbolische Leitung
- 22
- Prüfsummen-Generator
- 23
- Startschalter
- 24
- Leitung
- 25
- Position
- 26
- MT1-Wert
- 27
- Position
- 28
- Position
- 29
- Position
- 30
- Überlauf
- 31
- Position
- 32
- Position
- 33
- Überlauf
- 34
- Position
- 35
- MT2-Wert
- 36
- Position
- 37
- Abfrageposition
- 38
- Position
- 39
- Position
- 40
- Schnittpunkt
- 41
- Pause
- 42
-
- 43
-
- 44
-
- 45
- Position
- 46
- Position
- 47
- Position
- 48
- Position
- 49
- Position
- 50
- Position
- 51
- Position
- 52
- Position
- 53
- Position
- 54
- Position
- 55
- Position
- 56
- Position
- 57
- Position
- 58
- Position
- 59
- Pfad
- MT1
- = Multiturnwert 1
- MT2
- = Multiturnwert 2
- ST1
- = Signalturnwert 1
- CW
- = clockwise
- CCW
- = counterclockwise
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009029431 A1 [0002, 0004, 0006, 0042]
- DE 102008051083 A1 [0009]
