DE10302878B4

DE10302878B4 - Control system for plastic processing machine

Info

Publication number: DE10302878B4
Application number: DE10302878A
Authority: DE
Inventors: Gunther Dr.-Ing. Fischbach; Andreas Melkus
Original assignee: Mannesmann Plastics Machinery GmbH
Current assignee: KraussMaffei Technologies GmbH
Priority date: 2002-11-02
Filing date: 2003-01-25
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2023-01-26
Also published as: DE10302878A1

Abstract

Steuerungssystem für eine Kunststoff verarbeitende Maschine mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (10, 10') mit einem Realzeitbetriebssystem, wobei die zentrale Verarbeitungseinheit (10, 10') über ein Bussystem (16, 16') mit Aktoren und/oder Sensoren (S1, S2 ... Sn) verbunden ist und zumindest ein Aktor und/oder ein Sensor auf eine schnell veränderliche Größe mit hoher Auflösung gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
– zumindest eine erste Vorverarbeitungseinheit (20), die zumindest einen ASIC oder FPGA umfasst, vorgesehen ist,
– mehrere Sensoren (S1, S2 ... Sn) und/oder Aktoren, von denen zumindest einer auf eine schnell veränderliche Größe mit hoher Auflösung gerichtet ist, mit der ersten Vorverarbeitungseinheit (20), verbunden sind und
– die erste Vorverarbeitungseinheit (20) über das Bussystem (16, 16') mit der zentralen Verarbeitungseinheit (10, 10') verbunden ist.Control system for a plastics processing machine with a central processing unit (10, 10 ') with a real-time operating system, the central processing unit (10, 10') via a bus system (16, 16 ') with actuators and / or sensors (S1, S2. .. Sn) is connected and at least one actuator and / or a sensor is directed to a rapidly changing variable with high resolution, characterized in that
At least one first preprocessing unit (20), which comprises at least one ASIC or FPGA, is provided,
- Several sensors (S1, S2 ... Sn) and / or actuators, of which at least one is directed to a rapidly changing variable with high resolution, are connected to the first preprocessing unit (20) and
- The first preprocessing unit (20) is connected to the central processing unit (10, 10 ') via the bus system (16, 16').

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem von kunststoffverarbeitenden Maschinen und Handhabungsgeräte dafür, insbesondere ein Steuerungssystem von kunststoffverarbeitenden Maschinen mit seriellen Bus-Systemen und Realzeitanforderung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a control system from plastic processing machines and handling devices therefor, in particular a control system of plastic processing machines with serial Bus systems and real-time requirement according to the preamble of the claim 1.

Steuerungssysteme mit digitaler Peripherie für kunststoffverarbeitende Maschinen benutzen Bus-Systeme, insbesondere serielle Bus-Systeme, mit Realzeitanforderung zur Kommunikation zwischen Sensoren oder/und Aktoren und einer zentralen Prozessoreinheit (CPU), nachfolgend auch zentrale Verarbeitungseinheit genannt. Aufgrund des intensiven Wettbewerbs verbessert sich das Preis-, Leistungsverhältnis der CPU-Einheiten relativ schnell. Dagegen ist der Leistungszuwachs realzeitfähiger, serieller Bus-Systeme deutlich geringer. Darüber hinaus werden insbesondere beim Einsatz digitaler Sensoren oder Aktoren oft komplexe Protokolle abgearbeitet, um z. B. die Kalibrierung, die Herstelleridentifikation oder Treiberanpassung verschiedener Hersteller durchführen zu können. Durch die steigende Komplexität erfordern diese Programme eine größere Bandbreite der Bus-Systeme und mehr CPU-Ressourcen, wobei eine Abbildung von Systemfunktionen bei kleinen Stückzahlen mit einer getrennten CPU/RAM-Konfiguration wirtschaftlich nicht vertretbar ist.Control systems with digital peripherals for plastics processing Machines share bus systems, especially serial bus systems Real-time requirement for communication between sensors or / and Actuators and a central processor unit (CPU), below also called the central processing unit. Because of the intense Competition improves the price / performance ratio of the CPU units relatively quickly. In contrast is the increase in performance real-time capable, serial bus systems significantly lower. Beyond that in particular complex protocols are often processed when using digital sensors or actuators, at z. B. calibration, manufacturer identification or driver adaptation from different manufacturers to be able to. Due to the increasing complexity these programs require a wider range of bus systems and more CPU resources, depicting system functions for small quantities economically unreasonable with a separate CPU / RAM configuration is.

Aus der DE 199 58 790 C2 ist eine Maschine zur Herstellung von Teilen aus Kunststoff oder Gummi bekannt, bei der eine Regel- oder Steuervorrichtung mindestens in eine erste und eine zweite Funktionseinheit aufgeteilt ist. Die erste Funktionseinheit übernimmt eine Temperatur-Istwerterfassung und die zweite Funktionseinheit die Regel/Steuerung und Ausgabe der Ansteuersignale. In der DE 199 58 790 C2 ist die Aufgabe gestellt, ein dezentrales Eingangs-/Ausgangssystem zu schaffen, das keinen zusätzlichen Platzbedarf und Konstruktionsaufwand benötigt. Überdies soll zur Kosteneinsparung der Verdrahtungsaufwand minimiert werden. Zur Lösung dieses Problems wurde insbesondere ein Teil der Funktionseinheit mit Regelvorrichtung in einem Stecker realisiert, der über einen Feldbus, z. B. einen CAN-Bus, mit der eigentlichen zentralen Steuerung verbunden ist. Die im Stecker enthaltene Elektronik kann beispielsweise einen ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung), einen Mikroprozessor und eine Spannungsversorgung umfassen. Dabei kann die Messwertumwandlung von analogen Signalen zu digitalen Werten von dem ASIC vorgenommen werden. Der Mikroprozessor steuert diesen ASIC dabei an und führt die Berechnung, Linearisierung, Kaltstellkompensation und Weitergabe an den Feldbuscontroller durch.From the DE 199 58 790 C2 a machine for producing parts made of plastic or rubber is known, in which a regulating or control device is divided into at least a first and a second functional unit. The first functional unit takes over a temperature actual value acquisition and the second functional unit regulates / controls and outputs the control signals. In the DE 199 58 790 C2 the task is to create a decentralized input / output system that does not require additional space and construction. In addition, the wiring effort should be minimized to save costs. To solve this problem, in particular a part of the functional unit with control device was implemented in a plug which is connected via a fieldbus, e.g. B. a CAN bus, is connected to the actual central control. The electronics contained in the connector can comprise, for example, an ASIC (application-specific integrated circuit), a microprocessor and a voltage supply. The ASIC can convert the measured values from analog signals to digital values. The microprocessor controls this ASIC and carries out the calculation, linearization, cold junction compensation and forwarding to the fieldbus controller.

Über die Verwendung von Thermoelementen als Sensoren hinaus, ist in der DE 199 58 790 C2 angemerkt, dass zusätzliche, digitale Ausgänge bei der Steuerung vorgesehen sein können, die mit anderen Sensoren, z. B. für Kernzüge, wie Grenzschalter oder Näherungsschalter verbunden sind.In addition to the use of thermocouples as sensors, the DE 199 58 790 C2 noted that additional digital outputs can be provided in the control, which are connected to other sensors, e.g. B. for core trains, such as limit switches or proximity switches.

Die in der DE 199 58 790 C2 erwähnten Sensoren oder Aktoren (z. B. Heizbänder) stellen allesamt Bauteile dar, die relativ langsam agieren und in der Regel keine hohe Auflösung benötigen.The in the DE 199 58 790 C2 The sensors or actuators mentioned (e.g. heating tapes) are all components that act relatively slowly and generally do not require high resolution.

Das Problem bei der vorliegenden Erfindung beschäftigt sich dagegen mit der relativ hohen Auslastung von zentralen Prozessoreinheiten durch die Buskommunikation insbesondere bei schnell veränderlichen Größen (z. B. schnell veränderlichen mechanischen Größen) mit hoher Auflösung. Bei der Verwendung solcher Sensoren und Aktoren kommt es vor, dass die CPU zu einem erheblichen Teil (bis zu 40 %) von der Buskommunikation einschließlich Aufgaben, wie Signalvorverarbeitung, Treiberanpassung, Kalibrierung etc. beaufschlagt wird. Diese Kapazität geht der zentralen Prozessor- oder Verarbeitungseinheit für die tatsächliche Rechen- und Steueraufgaben verloren.The problem with the present Invention deals contrast, with the relatively high utilization of central processor units through bus communication, especially for rapidly changing ones Sizes (e.g. B. quickly changing mechanical quantities) with high resolution. When using such sensors and actuators it happens that the CPU to a large extent (up to 40%) from the bus communication including tasks, such as signal preprocessing, driver adaptation, calibration, etc. becomes. This capacity goes to the central processor or processing unit for the actual Computing and control tasks lost.

Die EP 0 917 034 betrifft ein Verfahren zur Fernüberwachung und/oder Fernwartung einer Spritzgießmaschine. Die Spritzgießmaschine ist mit einer SPS mit mindestens einer CPU zur Ansteuerung der Aktuatoren der Spritzgießmaschine in Echtzeit ausgestattet. Zur Fernüberwachung und/oder Fernwartung werden Daten zwischen der Spritzgießmaschine und einem an einem entfernten Ort gelegenen Fernüberwachungsarbeitsplatz übertragen. In der EP 0 917 034 sind mehrere Aktuatoren und Sensoren über Ein- und Ausgänge an die Echtzeitsteuerung angeschlossen. Die Ein- und Ausgänge können eine Digitalkarte oder eine Analogkarte aufweisen. Dass diese Karten mit irgendwelchen Vorverarbeitungseinheiten ausgestattet sind, ist der Anmeldung nicht zu entnehmen. Insgesamt stellen die Ein- und Ausgänge somit herkömmliche Interface Schnittstellen dar, die bei einer Großzahl von Datenübertragungen erhöhte Anforderungen an die Kommunikationsbandbreite von realzeitfähigen Bussystemen stellen.The EP 0 917 034 relates to a method for remote monitoring and / or remote maintenance of an injection molding machine. The injection molding machine is equipped with a PLC with at least one CPU for controlling the actuators of the injection molding machine in real time. For remote monitoring and / or remote maintenance, data is transmitted between the injection molding machine and a remote monitoring workstation located at a remote location. In the EP 0 917 034 several actuators and sensors are connected to the real-time control via inputs and outputs. The inputs and outputs can have a digital card or an analog card. The registration does not show that these cards are equipped with any preprocessing units. Overall, the inputs and outputs thus represent conventional interface interfaces, which place increased demands on the communication bandwidth of real-time-capable bus systems with a large number of data transmissions.

Die US 5,901,058 betrifft ein System und ein Verfahren zur Erreichung von heterogenen Datenflüssen in Steuerungssystemen. Dabei ist ein Server unter Zwischenschaltung eines Bussystems mit einer Vielzahl von Controllern verbunden, welche wiederum über ein Bussystem mit einzelnen Input/Output-Stationen arbeiten, welche eine Kommunikation mit Sensoren und Aktuatoren herstellen. Eine direkte Anbindung von einer Mehrzahl von Aktuatoren an einen Input/Output sowie die Verwendung von ASICs oder FPGAs in den Input/Output-Vorrichtungen zur Verringerung der Bandbreitenanforderung ist jedoch nicht erwähnt.The US 5,901,058 relates to a system and a method for achieving heterogeneous data flows in control systems. Here, a server is connected to a large number of controllers with the interposition of a bus system, which in turn work with individual input / output stations via a bus system, which establish communication with sensors and actuators. However, a direct connection of a plurality of actuators to an input / output and the use of ASICs or FPGAs in the input / output devices to reduce the bandwidth requirement is not mentioned.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Anforderung an die Kommunikationsbandbreite von realzeitfähigen Bussystemen, insbesondere seriellen Bussystemen, in kunststoffverarbeitenden Maschinen bzw. deren Handhabungsgeräten zu verringern, um Rechenkapazitäten bei der CPU frei zustellen.Object of the present invention is the requirement for the communication bandwidth of real-time capable bus systems, especially serial bus systems, in plastics processing Reduce machines or their handling devices to reduce computing capacity free the CPU.

Diese Aufgabe wird alternativ durch Steuerungssysteme gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 4 gelöst. Die weiteren Unteransprüche definieren spezielle Ausgestaltungen.This task is alternatively done by Control systems according to claims 1 and 4 solved. The further subclaims define special configurations.

Bei einem erfindungsgemäßen Steuerungssystem werden die Daten mehrerer Sensoren und/oder Aktoren mit Hilfe frei programmierbarer Gatteranordnungen (sogenannte FPGA's) und/oder anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (sogenannte ASIC's) vorverarbeitet. Dabei handelt es sich zumindest bei einem Sensor oder Aktor um ein Bauelement, das auf eine schnell veränderliche, insbesondere mechanische, Größe mit hoher Auflösung gerichtet ist. Die Synchronisation und Verarbeitung wird erst durch den Einsatz von FPGA's und ASIC's wirtschaftlich sinnvoll, und durch den Stückzahl-abhängigen Einsatz von FPGA's und ASIC's in der Signalvorverarbeitung, bei Systemfunktionen und Kommunikationsaufgaben wird ein Stückzahl-abhängiger, wirtschaftlicher Ausgleich zwischen lokaler Verarbeitungskapazität unter Belastung von Kommunikationsressourcen erzielt. Der Einsatz von ASIC's und FPGA's in erfindungsgemäßer Weise zur Vorverarbeitung entlastet bei voll digitalen und überwiegend digitalen Maschinensteuerungen die Buskommunikation zum Teil erheblich und begünstigt den wirtschaftlichen Einsatz von Einzel-CPUs für Realzeitanwendungen. Die Abschirmung der Kommunikation von lokalen Aufgaben vermeidet dabei, dass in der Realzeit gebundenen Buskommunikation Engstellen entstehen. Dadurch kann bei vorgegebener Bandbreite der Bussysteme, insbesondere der seriellen Bussysteme, eine komplexe Steuerung verwirklicht werden.In a control system according to the invention the data of several sensors and / or actuators is released with the help programmable gate arrangements (so-called FPGA's) and / or application-specific Integrated circuits (so-called ASICs) preprocessed. This is what it is about at least in the case of a sensor or actuator is a component which on a rapidly changing, in particular mechanical, size with high resolution is directed. The synchronization and processing is only through the use of FPGAs and ASIC's economical sensible, and through the number-dependent use FPGA's and ASIC's in signal preprocessing, for system functions and communication tasks, a quantity-dependent, economic balance between local processing capacity under Achieved a burden on communication resources. The use of ASIC's and FPGA's in the manner according to the invention for preprocessing relieved with fully digital and predominantly digital Machine controls the bus communication in part considerably and favored the economical use of single CPUs for real-time applications. The Shielding communication from local tasks avoids that bottlenecks arise in real-time bus communication. This allows, in particular, for a given bandwidth of the bus systems of serial bus systems, a complex control can be realized.

Gegenüber der DE 199 58 790 C2 ist es beispielsweise wesentlich aufwendiger, ein 16-Bit oder 21-Bit kodiertes Druck- oder Wegsignal im Millisekundentakt zu verarbeiten als einen digitalen Eingang für einen Kern- oder Grenzschalter abzufragen. Die Geschwindigkeit bei solchen mechanischen, schnell veränderlichen Größen ist in der Regel hundert Mal schneller als dies bei Temperaturänderungen der Fall ist.Opposite the DE 199 58 790 C2 For example, it is much more complex to process a 16-bit or 21-bit coded pressure or displacement signal every millisecond than to query a digital input for a core or limit switch. The speed of such mechanical, rapidly changing quantities is usually a hundred times faster than is the case with temperature changes.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:The present invention is described below several embodiments shown and described. The drawings show in:

1: eine schematische Darstellung eines Steuerungssystems für eine kunststoffverarbeitende Maschine nach dieser Erfindung, 1 : a schematic representation of a control system for a plastic processing machine according to this invention,

2: eine schematische Darstellung eines weiteren Steuerungssystems für eine kunststoffverarbeitende Maschine nach dieser Erfindung und 2 : a schematic representation of a further control system for a plastic processing machine according to this invention and

3: eine schematische Darstellung eines dritten Steuerungssystems für eine kunststoffverarbeitende Maschine nach dieser Erfindung. 3 : A schematic representation of a third control system for a plastic processing machine according to this invention.

In 1 ist eine näher erläuterte CPU 4 über ein serielles Bussystem 3 jeweils mit einer ASIC/FPGA-Einheit 2 verbunden. Die ASIC/FPGA-Einheit ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine frei programmierbare Gatteranordnung (FPGA) und/oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) besitzt, die speziell auf den vorliegenden Fall und die nachgeschalteten Sensoren oder Aktoren ausgerichtet sind. Die ASIC/FPGA-Einheit 2 ist dann mit mindestens einem Sensor und/oder Aktor 1 verbunden und vorverarbeiten deren Signale. Dabei handelt es sich bei zumindest einem Sensor oder Aktor zumindest um eine Baueinheit, die auf eine schnell veränderliche Größe mit hoher Auflösung gerichtet ist. Die Auflösung kann sich beispielsweise im Bereich von 16, 21 oder mehr Bit bewegen. Bei den Größen handelt es sich in der Regel um mechanische Größen wie Druck, Weg, Durchflussmenge oder ähnliche Größen. Natürlich können bei dem Steuerungssystem manche Sensoren – 1 die Sensor- oder Aktor-Einheit 1' – direkt mit dem seriellen Bussystem 3 verbunden sein. Dazu eignen sich insbesondere solche Bauelemente, welche die Bandbreite des seriellen Bussystems nur geringfügig beanspruchen und deren Daten lokal nicht bearbeiten werden können oder müssen. Solche Sensoren oder Aktoren können direkt über das serielle Bussystem mit der CPU 4 verbunden sein.In 1 is a CPU explained in more detail 4 via a serial bus system 3 each with an ASIC / FPGA unit 2 connected. The ASIC / FPGA unit is characterized in that it has a freely programmable gate arrangement (FPGA) and / or an application-specific integrated circuit (ASIC) which is specifically designed for the present case and the downstream sensors or actuators. The ASIC / FPGA unit 2 is then with at least one sensor and / or actuator 1 connected and preprocessing their signals. At least one sensor or actuator is at least one structural unit which is directed to a rapidly changing variable with high resolution. The resolution can range, for example, from 16, 21 or more bits. The sizes are usually mechanical sizes such as pressure, displacement, flow rate or similar sizes. Of course, with the control system, some sensors - 1 the sensor or actuator unit 1' - directly with the serial bus system 3 be connected. For this purpose, components are particularly suitable which only slightly occupy the bandwidth of the serial bus system and whose data cannot or need not be processed locally. Such sensors or actuators can be connected directly to the CPU via the serial bus system 4 be connected.

In 2 ist ein erfindungsgemäßes Steuersystem gemäß einer weiteren Ausführungsform dargestellt. Dabei ist eine CPU-Einheit 10 vorgesehen, welche mit einem Monitor 12 und einem Keyboard 14 zur Ein- bzw. Ausgabe von Daten verbunden ist. Die CPU ist mit einer Vorverarbeitungseinheit 18, nachfolgend zweite Vorverarbeitungseinheit genannt, gekoppelt, welche unmittelbar für eine Entlastung der CPU von der Buskommunikation sorgt. Durch die Verwendung dieser zweiten Vorverarbeitungseinheit 18 wirken sich die Wartezyklen, die für die Busantwort eingehalten werden müssen, nicht nachteilig auf die zur Verfügung stehende CPU-Kapazität aus. Die zweite Vorverarbeitungseinheit 18 umfasst ebenfalls einen ASIC oder eine FPGA, die entsprechend zur Kommunikation ausgestaltet sind.In 2 A control system according to the invention is shown according to a further embodiment. There is a CPU unit 10 provided which with a monitor 12 and a keyboard 14 connected for input or output of data. The CPU is with a preprocessing unit 18 , hereinafter referred to as the second preprocessing unit, which directly relieves the CPU of the bus communication. By using this second preprocessing unit 18 the waiting cycles that must be adhered to for the bus response do not have a negative effect on the available CPU capacity. The second preprocessing unit 18 also includes an ASIC or an FPGA, which are designed accordingly for communication.

Die zweite Vorverarbeitungseinheit 18 ist vorliegend über ein serielles Bussystem 16 mit einer ersten Vorverarbeitungseinheit 20 einerseits sowie einem I/O-System 22 verbunden. An der ersten Vorverarbeitungseinheit 20, welche wiederum zumindest einen ASIC und/oder FPGA umfasst, sind mehrere Sensoren oder Aktoren angeschlossen. Vorliegend sind n-Bauelemente S1 bis Sn dargestellt, die mit der ersten Vorverarbeitungseinheit 20 unmittelbar verbunden sind. Dabei kann es sich bei diesen Bauelementen um Sensoren und/oder Aktoren handeln. Kennzeichend vorliegend ist, dass an die erste Vorverarbeitungseinheit 20 in jedem Fall mehrere Sensoren oder Aktoren S1-Sn angeschlossen sind, wobei zumindest ein Sensor oder Aktor auf eine schnell veränderliche Größe, insbesondere eine schnell veränderliche mechanische Größe, wie ein Drucksignal, ein Wegsignal, ein Volumenstromsignal etc. mit hoher Auflösung gerichtet ist. Gerade solche schnell veränderlichen Größen mit hoher Auflösung bedingen eine hohe Buskommunikation, welche die zentrale Verarbeitungseinheit ohne Vorschaltung einer entsprechenden Vorverarbeitungseinheit kapazitätsmäßig belasten würden. The second preprocessing unit 18 is in the present case via a serial bus system 16 with a first preprocessing unit 20 on the one hand and an I / O system 22 connected. At the first preprocessing unit 20 , which in turn comprises at least one ASIC and / or FPGA, several sensors or actuators are connected. In the present case, n components S1 to Sn are shown that are connected to the first preprocessing unit 20 are directly connected. It can be with these components ment to act as sensors and / or actuators. What is characteristic here is that to the first preprocessing unit 20 in any case, a plurality of sensors or actuators S1-Sn are connected, at least one sensor or actuator being directed to a rapidly changing variable, in particular a rapidly changing mechanical variable, such as a pressure signal, a displacement signal, a volume flow signal, etc. with high resolution. It is precisely such rapidly changing variables with high resolution that require a high level of bus communication, which would place a load on the central processing unit without a corresponding preprocessing unit.

Natürlich können auch mehrere Vorverarbeitungseinheiten 20 an das serielle Bussystem 16 angeschlossen werden. In 2 ist lediglich eine solche Vorverarbeitungseinheit dargestellt. Zusätzlich ist noch ein Ein- und Ausgabesystem (I/O-System) 22 mit analogen Ein- und Ausgängen (AI, AO) und digitalen Ein- und Ausgängen (DI, DI) vorgesehen.Of course, several preprocessing units can also be used 20 to the serial bus system 16 be connected. In 2 only such a preprocessing unit is shown. There is also an input and output system (I / O system) 22 with analog inputs and outputs (AI, AO) and digital inputs and outputs (DI, DI).

Die weitere Ausführungsform in 3 unterscheidet sich gegenüber derjenigen in 2 lediglich in zwei Details. Anstatt der zweiten Vorverarbeitungseinheit 18 wird nach dem Bussystem 16', bei dem es sich um SCSI-Bus handelt, eine zweite CPU-Einheit (CPU 2) 24 vorgesehen. Die nunmehr mit der Bezugsziffer 10' erste CPU-Einheit (CPU 1) ist mit der zweiten CPU-Einheit 24 unmittelbar über den seriellen Bus 16' verbunden. Bei dieser „2-CPU-Steuerung" wird die Buskommunikation insbesondere durch Einsatz zweiten CPU 24 reduziert, welche die nur die für die eigentliche Steuerung notwendigen Signale über den seriellen Bus 16' an die erste CPU 10' weitergibt bzw. von dieser empfängt.The further embodiment in 3 differs from that in 2 only in two details. Instead of the second preprocessing unit 18 is after the bus system 16 ' , which is a SCSI bus, a second CPU unit (CPU 2) 24 intended. Now with the reference number 10 ' first CPU unit (CPU 1) is with the second CPU unit 24 directly over the serial bus 16 ' connected. With this "2-CPU control", bus communication is made possible in particular by using a second CPU 24 reduces which only the signals necessary for the actual control via the serial bus 16 ' to the first CPU 10 ' passes on or receives from this.

Wiederum wird jedoch in der ersten Vorverarbeitungseinheit 20 die Steuerung und Kommunikation mit den Sensoren bzw. Aktoren S1-Sn betrieben, so dass die Kommunikation zwischen der ersten Vorverarbeitungseinheit 20 und der zweiten CPU 24 relativ gering gehalten werden kann. Auch bei dieser Ausführungsform ist zumindest einer der Sensoren oder Aktoren auf eine schnell veränderliche Größe mit hoher Auflösung gerichtet.Again, however, in the first preprocessing unit 20 the control and communication with the sensors or actuators S1-Sn operated, so that the communication between the first preprocessing unit 20 and the second CPU 24 can be kept relatively low. In this embodiment too, at least one of the sensors or actuators is directed to a rapidly changing variable with high resolution.

Durch die erfindungsgemäße Vorbearbeitung der Signale bzw. Daten mittels der ASIC/FPGA-Einheiten kann auf die Sensoren/Aktoren eine Rückwirkung erfolgen, ohne dass das serielle Bussysteme in übermäßig großem Umfang für Steuerbefehle und Datenübertragung beansprucht wird. Dadurch können Realzeitanforderungen an das Steuersystem besser erfüllt werden. Insbesondere dann, wenn die zeitkritischen Signalauswertungen und Datenberechnungen durch die ASIC/FPGAs erfolgen, die entsprechend auf die Sensoren/Aktoren rückwirken.Through the preprocessing according to the invention the signals or data using the ASIC / FPGA units can be on the sensors / actuators have a retroactive effect done without the serial bus systems being overly large for control commands and data transmission is claimed. This allows Real-time requirements for the control system can be better met. Especially when the time-critical signal evaluations and Data calculations by the ASIC / FPGAs are done accordingly affect the sensors / actuators.

Darüber hinaus ist es bei vorgegebener Bandbreite, insbesondere bei seriellen Bussystemen möglich, ein komplexes Steuerungssystem zu verwirklichen; bei dem mehrere Signale und Daten berücksichtigt werden können.Furthermore, given the bandwidth, A complex control system is possible especially with serial bus systems to realize; where multiple signals and data are taken into account can be.

11: Sensor/AktorSensor / actuator
1'1': Sensor/AktorSensor / actuator
22: ASIC/FPGAASIC / FPGA
33: Bussystembus system
44: CPUCPU
10, 10'10 10 ': CPU bzw. CPU 1CPU or CPU 1
1212: Monitormonitor
1414: KeyboardKeyboard
16, 16'16 16 ': Bussystem (serieller Bus)bus system (serial bus)
1818: erste Schnittstelle mit ASIC/FPGAfirst Interface with ASIC / FPGA
2020: zweite Schnittstelle mit ASIC/FPGAsecond Interface with ASIC / FPGA
2222: Eingabe-/Ausgabe-SchnittstelleInput / output interface
2424: CPU 2CPU 2
AI, AOAI, AO: Analoge und digitale Ein- und Ausgängeanalog and digital inputs and outputs
DI, DODI, DO
S1, S2 ... SnS1, S2 ... Sn: Sensoren 1 bis n oder Aktoren 1 bis nsensors 1 to n or actuators 1 to n

Claims

Control system for a plastic processing machine with a central processing unit ( 10 . 10 ' ) with a real-time operating system, the central processing unit ( 10 . 10 ' ) via a bus system ( 16 . 16 ' ) is connected to actuators and / or sensors (S1, S2 ... Sn) and at least one actuator and / or one sensor is directed to a rapidly changing variable with high resolution, characterized in that - at least one first preprocessing unit ( 20 ), which includes at least one ASIC or FPGA, is provided, - several sensors (S1, S2 ... Sn) and / or actuators, at least one of which is directed to a rapidly changing variable with high resolution, with the first preprocessing unit ( 20 ), and - the first preprocessing unit ( 20 ) via the bus system ( 16 . 16 ' ) with the central processing unit ( 10 . 10 ' ) connected is.

Control system according to claim 1, characterized in that between the bus system ( 16 ' ) and the first preprocessing unit ( 20 ) another processing unit ( 24 ) is arranged with a CPU.

Control system according to one of claims 1 or 2, characterized in that directly to the bus system ( 16 ) or to the bus system ( 16 ' ) downstream further processing unit ( 24 ) an I / O system ( 22 ) is arranged.

Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the preprocessing unit is designed for signal preprocessing, driver adaptation, calibration and the like of the sensors and / or actuators.

Control system for a plastic processing machine with a central processing unit ( 10 ) with a real-time operating system, the central processing unit ( 10 ) via a bus system ( 16 ) is connected to actuators and / or sensors (S1, S2 ... Sn) and at least one actuator or sensor is directed to a rapidly changing variable with high resolution, characterized in that between the bus system ( 16 ) and the central processing unit ( 10 ) a preprocessing unit ( 18 ) is arranged with at least one ASIC or FPGA.

Control system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a serial bus is used as the bus system.

Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the central processing unit ( 10 . 10 ' ) an input device (keyboard) and a monitor ( 12 ) includes.

Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the preprocessing unit to relieve the central processing unit ( 10 . 10 ' ) is trained by bus communication.

Control system for a plastic processing machine with a central processing unit ( 10 . 10 ' ) with a real-time operating system, the central processing unit ( 10 . 10 ' ) via a bus system ( 16 . 16 ' ) is connected to actuators and / or sensors (S1, S2 ... Sn) and at least one actuator and / or one sensor is directed to a rapidly changing variable with high resolution, characterized in that - at least one first preprocessing unit ( 20 ), which includes at least one ASIC or FPGA, is provided, - several sensors (S1, S2 ... Sn) and / or actuators, at least one of which is directed to a rapidly changing variable with high resolution, with the first preprocessing unit ( 20 ), and - the first preprocessing unit ( 20 ) via the bus system ( 16 . 16 ' ) with the central processing unit ( 10 . 10 ' ) is connected and that - between the bus system ( 16 ) and the central processing unit ( 10 ) a preprocessing unit ( 18 ) is arranged with at least one ASIC or FPGA.