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Die
Erfindung betrifft eine Motorsteuerung zur Regelung der Drehzahl
und/oder des Drehmoments eines Elektromotors mit einer Steuereinrichtung,
die einen nach außen
geführten
ersten seriellen Kommunikationsbus aufweist, und einer Zusatzeinrichtung.
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Zur
Drehzahlregelung und/oder Drehmomentregelung von Elektromotoren
werden Steuerungen verwendet, die in größerem Umfang Kommunikationselektronik
beinhalten. Die Kommunikationselektronik sorgt zum einen dafür, daß die jeweilige Steuerung
mit der Außenwelt
kommunizieren kann. Dies ist beispielsweise notwendig, um gewisse
Vorgaben für
den Betrieb des Motors machen zu können. Beispielsweise soll die
Drehzahl oder die Drehrichtung des Motors von außen vorgegeben werden können, um
bestimmten Prozeßanforderungen
gerecht zu werden. Ähnliche Überlegungen
gelten natürlich
für andere
Betrieb sparameter des Motors, wie dem Drehmoment. Zum anderen dient
der Kommunikationsbus auch zum internen Datenaustausch zwischen
einzelnen elektronischen Komponenten. Die interne Regelung einer
Motorsteuerung ist heute überwiegend
volldigitalisiert und ermöglicht
somit die Bewältigung
von großen
Mengen von Eingabedaten.
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Derartige
Eingabedaten werden in bekannter Weise entweder durch eine Standardeingabe/ausgabe-Schnittstelle
(I/O-Interface) geliefert, oder durch sogenannte option cards, d.h.
Zusatzeinrichtungen in der Form von Zusatzkarten.
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Die
Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle weist typischerweise Anschlüsse für digitale
und Anschlüsse für analoge
Eingangs/Ausgangs-Signale auf. Letztere sind beispielsweise als
4-20-mA-Signale ausgebildet. Auch werden serielle Schnittstellen
verwenden, z.B. eine Schnittstelle vom Typ RS 485 zur Kommunikation
mit anderen Geräten,
wobei darunter auch andere Motorsteuerungen zu verstehen sein können.
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Viele
Anwender haben aber besondere Wünsche
zur Ein- und Ausgabe
von Daten und die Motorsteuerung kann dementsprechend maßgeschneidert werden,
indem Zusatzkarten in die Motorsteuerung eingebaut werden. Die Zusatzkarten
können
vom Hersteller oder vom Anwender eingebaut werden. Üblicherweise
stehen eine Reihe von Zusatzkarten zur Verfügung. Zusatzkarten können z.B.
eine PROFIBUS-Funktion beinhalten, wobei die Motorsteuerung es erlaubt, über diesen
Feldbus zu kommunizieren. Andere Zusatzkarten beinhalten Spezialsoftware zur
Steuerung von Hub- und Senkanwendungen oder zur Signalbe handlung
von Daten von Codierern, beispielsweise Winkelcodierern, mit deren
Hilfe eine Drehzahlerfassung realisiert werden kann.
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Bei
der Vielzahl von Möglichkeiten
können insgesamt
mehr als 100 Signalleiter intern in der Motorsteuerung von einer
Zusatzeinrichtung zur Steuereinrichtung geleitet werden. Da die
Steuereinrichtung und die Zusatzeinrichtung in der Regel auf Karten
angeordnet sind, die in Steckplätze
in der Motorsteuerung eingesteckt werden, wird im folgenden auch
vereinfachend von "Steuerkarte" und "Zusatzkarte" gesprochen. Die
große
Menge an Leitern bedeutet eine entsprechend hohe Anzahl von Verbindungen
auf den Karten. Um diesen relativ großen Aufwand zu vermindern,
wird der serielle Kommunikationsbus verwendet, um die vielen einzelnen
Leiter zu ersetzen. Damit kann die Anzahl von ungefähr 100 verschiedenen
Signalleitern auf etwa 20 abgesenkt werden. Der serielle Bus kann
vorteilhafterweise auch zwischen der Steuerkarte und einer in der
Motorsteuerung angebrachten Leistungskarte verwendet werden, die
letztendlich die Energie für
den Motor steuert. Damit können
Signale, wie "Temperatur" über den seriellen Bus geführt werden.
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Die
Verwendung eines seriellen Bus in einer Motorsteuerung ist aus
DE 100 35 986 A1 bekannt. Hier
kommuniziert eine Zusatzkarte mit einem Umrichter. Die hier beschriebene
Vollduplexkommunikation vermindert die Anzahl der benötigten Signalleiter erheblich,
kostet aber aufgrund der seriellen Übertragung in erheblichem Umfang
Zeit.
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Als
standardisierter Kommunikationsbus hat sich seit vielen Jahren der
CAN-Bus (Controller Area Network-Bus) bewährt, der ursprünglich in
Verbindung mit mobilen Anwendungen, beispielsweise Autos, Gabelstapler
oder anderen Fahrzeugen, verwendet wurde. Wird von einer Zusatzkarte
zur Steuerkarte eine CAN-Bus-Verbindung eingerichtet, so kann man
eine serielle Kommunikation mit einer Übertragungsgeschwindigkeit
realisieren, die hardwaremäßig bis
1 Mbit/s beträgt.
Die effektive Übertragungsgeschwindigkeit
ist jedoch wesentlich geringer, etwa halb so groß, also 500 kbit/s, weil der
CAN-Bus protokollgebunden Zusatzinformationen übertragen muß, unter
anderem CRC (Cyclic Redundancy Check), und Start- und Stopp-bits. Diese Effektivgeschwindigkeit
reicht aber nicht aus, um eine Datenübertragung zwischen der Zusatzeinrichtung
und der Steuereinrichtung in Echtzeit durchführen zu können. Beispielsweise muß eine Zusatzeinrichtung,
die Winkelcodierersignale bearbeitet, diese Signale sofort und ohne
Unterbrechung an die Steuereinrichtung weiterleiten können, um
in kritischen Fällen
eine zu hohe Drehzahl des Motors zu vermeiden. Eine derartige kritische
Situation könnte
auftreten, wenn Fehlersignale nicht rechtzeitig behandelt werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch eine zeitkritische Kommunikation
zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Motorsteuerung der eingangs genannten Art
dadurch gelöst,
daß der
erste Kommunikationsbus die Steuereinrichtung und die Zusatzeinrichtung
miteinander verbindet und ein zweiter serieller Kommunikationsbus
mit einer höheren Übertragungsgeschwindigkeit
als der erste Kommunikationsbus vorgese hen ist, der die Steuereinrichtung
und die Zusatzeinrichtung miteinander verbindet.
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Mit
dieser Ausbildung behält
man die Vorteile des ersten seriellen Kommunikationsbusses, insbesondere
seine Flexibilität,
ohne auf eine Echtzeitübertragung
der Signale verzichten zu müssen.
Die Erfindung baut auf die Erkenntnis, daß das Kommunikationssystem
zwischen Steuereinrichtung und Zusatzkarte mit zwei unterschiedlichen
Echtzeiten arbeitet. Zum einen gibt es die Echtzeit der Motorregelungsschleife,
die eine hohe Taktfrequenz von z.B. 7 kHz hat, und zum anderen die
Echtzeit der Anwendungsregelschleife [Prozeßregelschleife], die eine Taktfrequenz
von 1 kHz hat. Um den höheren
Anforderungen der Motorregelungsschleife gerecht zu werden, wäre es aus
herstellungstechnischen Gründen
vorteilhaft die Buskommunikation zwischen Zusatzkarte und Steuereinrichtung
zu verdoppeln, d.h. einen identischen zweiten Bus parallel zu dem
ersten zu verlegen und dadurch die Belastung gleichmäßig zu verteilen.
Es hat sich aber gezeigt, daß eine
solche Lösung
den Echtzeitansprüchen
der Motorregelungsschleife nicht gerecht wird. Indem erfindungsgemäß ein zweiter
Kommunikationsbus mit einer höheren Übertragungsgeschwindigkeit
als der erste benutzt wird, können
beide "Echtzeitsysteme" Seite an Seite liegen
ohne einander zu beeinträchtigen.
Daten, die zur Motorregelschleife gehören, werden überwiegend
dem zweiten Bus zugeordnet, und Daten die die Anwendungsregelungsschleife
betreffen werden dem ersten Bus zugeordnet. Hierdurch ist es u.a.
möglich,
den Anteil der Datenübertragungszeit eines
Zyklusses des ersten Busses so weit zu verringern, daß der restliche
Zeitanteil des Zyklusses für die
Steuereinrichtung für
Rege lungsberechnungen zur Verfügung
steht. Dies gibt insgesamt eine bessere Dynamik der Motorsteuerung.
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Vorzugsweise
ist der erste Kommunikationsbus als CAN-Bus ausgebildet. Wie oben erwähnt, ist der
CAN-Bus ein weitgehend standardisierter Bus, der eine hohe Flexibilität bei der
Verwendung ermöglicht.
Insbesondere erlaubt der CAN-Bus die gleichzeitige Ansprache einer
Vielzahl von Stationen. Jede Station filtert dann die benötigte Information
heraus. Verglichen mit anderen Kommunikationsprotokollen ist das
CAN-Protokoll weniger anfällig
gegenüber Datenkollision
und Störeinstrahlungen
und deshalb relativ robust. Über
den CAN-Bus werden anwendungsspezifische Steuersignale übertragen,
unter anderem Drehzahlvorgaben, Statusmeldungen und Einstellungswerte
bei der Inbetriebnahme der Motorsteuerung. Diese anwendungsspezifischen
Steuersignale sind weniger zeit-kritisch als die motor-spezifischen
Steuersignale.
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Vorzugsweise
weist der zweite Kommunikationsbus eine synchronisierte Datenübertragung
auf. Damit läßt sich
die Übertragungsgeschwindigkeit vergrößern. Man "weiß", wann bestimmte
Informationen zu erwarten sind und muß diese Informationen nicht
erst aufbereiten, um zu erfahren, um welche Informationen es sich
handelt.
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Bevorzugterweise
ist der zweite Kommunikationsbus als Master-Slave-Verbindung ausgebildet.
Der Master bestimmt das wann und wo der Kommunikation. Als Master
wird bevorzugt eine Kontrolleinheit in die Steuereinrichtung eingesetzt.
Das Kommunikationssystem weist somit zwei Mater auf, weil auch der
erste Kommunikations bus einen Master hat, der vorzugsweise auch
in der Steuereinrichtung angeordnet ist.
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Auch
ist von Vorteil, wenn der zweite Kommunikationsbus als SPI-Bus (Serial
Peripheral Interface-Bus) ausgebildet ist. Ein derartiger SPI-Bus
hat eine Übertragungsgeschwindigkeit
von bis zu 10 Mbit/s, d.h. er ist etwa zehnmal schneller als der CAN-Bus.
Dieser zweite Bus ist für
zeitkritische Signale vorgesehen. Wenn beispielsweise ein Aufzugantrieb
aus irgendeinem Grund eine zu hohe Geschwindigkeit erreicht, dann
muß diese
Information unverzüglich
zur Steuereinrichtung geleitet werden. Vom Drehzahlcodierer wird
eine Anzahl von Impulsen pro Umdrehung an die entsprechende Zusatzeinrichtung
geleitet. Diese Zusatzeinrichtung behandelt diese Information in
eine Information um, die über
den SPI-Bus gesendet wird. Hier dürfen keine Verzögerungen
auftreten, wie sie beim CAN-Bus auftreten könnten.
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Vorzugsweise
ist eine Zusatzleitung zur Übertragung
eines globalen Taktes zwischen der Steuereinrichtung und der Zusatzeinrichtung
vorgesehen, die von den Leitungen des ersten Kommunikationsbus und
des zweiten Kommunikationsbus verschieden ist, wobei der globale
Takt eine gleichzeitige Abtastung aller Signal- und Kommunikationsanschlüsse an der
Steuereinrichtung und der Zusatzeinrichtung bewirkt. Damit läßt sich
eine Gleichzeitigkeit innerhalb der Motorsteuerung erreichen. Der Takt
kann beispielsweise eine Frequenz von 1 kHz haben und stellt sicher,
daß alle
Einheiten gleichzeitig ihre Eingänge
ablesen, d.h. synchron. Der globale Takt, d.h. das Taktsignal, hat
den weiteren Vorteil, daß Kommunikationstelegramme
mit Steuerbefehlen, die von außen über den
ersten seriellen Kommunikationsbus oder einen anderen Kommunikationsbus
ankommen, relativ zu den globalen Taktsignalen definiert werden
können.
Nach einem globalen Taktsignal hat das System Zeit für eine Datenübertragung über den
CAN-Bus und für
eine Datenbearbeitung im Mikroprozessor oder einem digitalen Signalprozessor.
Da der globale Takt über
eine getrennte Leitung übertragen
wird, wird der CAN-Bus entlastet.
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Auch
ist von Vorteil, daß der
globale Takt von der Zusatzeinrichtung erzeugt ist. Damit wird die
Zusatzeinrichtung ein "Master" im System, dem zumindest
im Hinblick auf den globalen Takt die übrigen Bestandteile folgen.
Dies hat beispielsweise Vorteile, wenn die Zusatzeinrichtung eine
Karte mit einer frei programmierbaren Funktion ist. Man erreicht
dadurch ein sehr flexibles System.
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Vorzugsweise
ist ein Zusatzeinrichtungs-Synchronisationstakt zwischen einem motororientierten
Teilbereich der Steuereinrichtung und der Zusatzeinrichtung vorgesehen,
wobei der Synchronisationstakt und der globale Takt frequenz- und
phasenmäßig miteinander
verknüpft
sind. Das Zusatzkarten-Synchronisationssignal muß eine Frequenz haben, die
ein ganzzahliges Vielfaches des globalen Taktsignals ist. Der Phasenwinkel
zwischen den beiden Taktsignalen muß so gesteuert werden, daß der Winkel
konstant ist. Damit läßt sich
eine Anpassung der beiden Taktssysteme aneinander erreichen.
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Vorzugsweise
ist die Zusatzeinrichtung dynamisch adressierbar. Damit läßt sich
die Zusatzeinrichtung problemlos in verschiedene Schlitze oder Steckplätze in der
Motorsteuerung einstecken, ohne daß man sich größere Gedanken über die
Adressierung machen müßte.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigt
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die
einzige Figur eine schematische Darstellung einer Motorsteuerung.
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Eine
Motorsteuerung 1 weist eine Steuerkarte 2 auf,
die einen digitalen Signalprozessor (DSP) 3 enthält. Der
DSP 3 steuert die Pulsbreitenmodulation (PWM) von Leistungshalbleitern
auf einer Leistungskarte 4. Von der Leistungskarte 4 wird
eine Information über
eine Leitung 5 zurückgemeldet
und in einem Analog/Digital-Wandler 6 in digital verwertbare Informationen
umgewandelt, also digitalisiert. Der digitale Signalprozessor 3,
der handelsüblich
ist, steuert Strom, Spannung und Frequenz eines an die Leistungskarte 4 angeschlossenen
Motors 7, der in der Regel als Mehrphasenmotor ausgebildet
ist.
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Auf
der Steuerkarte 2 befindet sich weiterhin ein Mikrocontroller 8,
der den Ablauf einer konkreten Anwendung überwacht und steuert. Beispielsweise kann
der Mikrocontroller 8 die Drehzahl des Antriebs eines Förderbandes,
die Fördergeschwindigkeit
eines Aufzugs o.dgl. regeln, d.h. der Mikrocontroller 8 regelt übergeordnet
den digitalen Signalprozessor 3 und damit den Prozeßverlauf.
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Der
Mikroprozessor 8 kommuniziert mit dem digitalen Signalprozessor 3 durch
eine serielle Kommunikation, hier einen UART (Universal Asynchronous
Receive and Transmit).
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Eine
Zusatzkarte 9 kommuniziert mit dem digitalen Signalprozessor 3 und
dem Mikrocontroller 8 über
einen CAN-Bus 10. Um die Anschlüsse in der Zusatzkarte 9, dem
digitalen Signalprozessor 3 und dem Mikrocontroller 8 zu
verdeutlichen, sind hier Anschlüsse "CAN" eingezeichnet. Weitere
Anschlüsse CAN
befinden sich auf weiteren Zusatzkarten 11, 12, die
ebenfalls in Steckplätzen
in einer Erweiterungsplatine 13 untergebracht sein können.
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Die
bislang beschriebenen Karten werden als "Karten" bezeichnet, weil sie üblicherweise
in der Form von kartenförmigen
Schaltungsplatinen ausgebildet sind. Es liegt aber auf der Hand,
daß mit
dem Begriff "Karten" keine Beschränkung auf
eine räumliche
Ausbildung der dargestellten Steuer- und Zusatzeinrichtungen verbunden
sein soll.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
hat die Erweiterungsplatine 13 drei Schlitze, in die man
Zusatzkarten 9, 11, 12 einstecken kann.
Jeder Schlitz weist elektrische Verbindungen für Versorgungsspannungen, einen
SPI-Bus und den
geschilderten CAN-Bus auf. Lediglich der Anschluß für den SPI-Bus ist durch die
Buchstaben SPI dargestellt. Eine Versorgungsleitung 14 von
einer 24 V Spannungsversorgung 15 ist hier lediglich schematisch dargestellt.
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Die
Steuereinrichtung 2 weist eine Standardschnittstelle für Eingangs-
und Ausgangssignale auf. Typischerweise sind hier Anschlüsse 17 für analoge Signale, 18 für digitale
Signale, 19 in Form einer seriellen Schnittstelle RS 485
oder in Form einer USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus) oder
auch LCP-Schnittstelle 20 vorgesehen. LCP steht für Liquid
Crystal Panel und bezeichnet das Bedienpanel des Benutzers. Da diese
Standard-Schnittstelle 16 aber nur eine beschränkte Funktionalität hat, werden die
Zusatzkarten 9 verwendet, um die Motorsteuerung 1 für einen
Anwender Maß zu
schneidern. Beispielsweise können
die Zusatzkarten 9, 11, 12 eine Profibus-Funktion
beinhalten. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, daß die
Zusatzkarten 9, 11, 12 spezielle Hard-
und Software beinhalten, um Hub- oder Senkanwendungen zu steuern
oder die Informationen von Drehzahl- oder Winkelcodierer zu verarbeiten.
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Der
CAN-Bus 10 bildet eine erste Möglichkeit zur Kommunikation
zwischen der Steuerkarte 2 und den Zusatzkarten 9, 11, 12.
Der CAN-Bus ist ein serieller Kommunikationsbus, der gegen Datenkollision und
Störeinstrahlung
relativ robust ist. Mit dem CAN-Bus, der auf einer differentiellen
0-5 V Logik arbeitet (CAN Hi und CAN Lo), werden Übertragungsgeschwindigkeiten
bis etwa 1 Mbps (Megabit pro Sekunde) erlaubt. Allerdings läßt sich
diese technisch erreichbare Übertragungsgeschwindigkeit
nicht in vollem Umfang für
die Informationsübertragung
verwenden, weil über
den CAN-Bus Start- und Stoppbits übertragen muß sowie
CRC-Checks ausgeführt
werden müssen.
Darüber
hinaus ist es beim CAN-Protokoll erforder lich, daß die Informationen
jeweils mit Headern versehen sein müssen.
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Man
verwendet daher den CAN-Bus 10 lediglich dazu, weniger
zeitkritische Signale zu übertragen,
beispielsweise Drehzahlvorgaben, Statusmeldungen und Einstellungswerte
bei der Inbetriebnahme der Motorsteuerung. Bei den anwendungsspezifischen
Steuersignalen handelt es sich um Echtzeitsignale, bei denen es
aber im Vergleich zu den motorspezifischen Steuersignalen von kleinerer
Bedeutung ist, wann genau sie zwischen der Steuerkarte 2 und
den Zusatzkarten 9, 11, 12 ausgetauscht
werden. Parallel zum CAN-Bus verläuft ein SPI-Bus 21, also ein "Serial peripheral
Interface"-Bus,
der eine Übertragungsgeschwindigkeit
von bis zu 10 Mbit/s hat. Der SPI-Bus ist etwa zehnmal schneller
als der CAN-Bus. Dieser Bus, der im Prinzip ein Master-Slave-Bus ist, ist für zeitkritische
Signale vorgesehen. Falls beispielsweise ein Aufzug aus irgendwelchen Gründen eine
zu hohe Geschwindigkeit erreicht, dann muß diese Information vom Drehzahldecoder über die
zugehörige
Zusatzkarte 9 unverzüglich
zur Steuerkarte 2 geleitet werden, insbesondere zum digitalen
Signalprozessor 3. Vom Decodierer werden eine Anzahl von
Impulse pro Umdrehung des Motors 7 an die Zusatzkarte 9 geleitet.
Die Zusatzkarte 9 konvertiert diese Information in eine
Zahl, die über den
SPI-Bus 21 gesendet wird. Der digitale Signalprozessor 3 vergleicht
dann diese Zahl mit einem Referenzwert. Falls die Zahl zu hoch ist,
also die Drehzahl zu hoch ist, wird die Drehzahl heruntergefahren.
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Die
Zusatzkarte 9 beinhaltet die Möglichkeit, verschiedene Typen
von Decodierern anzuschließen,
beispielsweise Absolut, Inkremental oder Sinus/Cosinus-Decodierer.
Die Versorgungsspannung ist beispielsweise 5 bis 10 V und das Ausgangssignal ist
differentiell, was eine bessere Störungsunterdrückung ermöglicht.
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Verglichen
mit der Übertragungszeit über den
CAN-Bus 10 ist die Übertragungszeit
um den Faktor 10 bis 20 kürzer. Der SPI-Bus 21 ist
in diesem Fall eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung
mit drei Leitern, d.h. hin, zurück
und Takt und im Gegensatz zum CAN-Bus 10 eine synchronisierte
Verbindung. Synchronisation bedeutet in diesem Zusammenhang, daß der digitale
Signalprozessor 3 die Taktsignale an die Zusatzkarten 9, 11, 12 abgibt.
Die Synchronisation kann auf zwei Arten erreicht werden: Zum einen hardwaremäßig auf
einem separaten Synchronisierungsbus 22, der vom digitalen
Signalprozessor 3 zu den drei Zusatzkarten 9, 11, 12 verläuft, und
zum anderen per Software, wobei das Taktsignal mit auf dem Bus gesendet
wird. Die Verwendung einer getrennten Busleitung hat jedoch den
Vorteil, daß die
Busleitung und das Busprotokoll entlastet wird.
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Die
Zusatzkarte-Synchronisation über
den Synchronisationsbus 22 verläuft mit einer Taktgeschwindigkeit
von 4 bis 7 kHz und wird vom digitalen Signalprozessor 3 erzeugt.
Der digitale Signalprozessor 3 ist hier der "master" und die Zusatzkarten 9, 11, 12 sind
die "slaves". Mit den Zusatzkarten-Synchronisationssignal
auf dem Synchronisierungsbus 22 steuert der digitale Signalprozessor 3,
wann der nächste
Arbeitsgang auf einer Zusatzkarte 9, 11, 12 ausgeführt werden
muß. Bei spielsweise
kann der digitale Signalprozessor 3 steuern, wann die Zusatzkarte 9 den
Eingang eines Winkelcodierersignals ablesen soll.
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Um
eine Gleichzeitigkeit innerhalb der Motorsteuerung 1 zu
erreichen, ist zusätzlich
eine globale Taktleitung 23 zwischen dem digitalen Signalprozessor 3,
dem Mikrocontroller 8 und den Zusatzkarten 9, 11, 12 vorgesehen.
Dieser Takt hat eine Frequenz von beispielsweise 1 kHz und hat die
Aufgabe sicherzustellen, daß alle
Einheiten ihre Eingänge gleichzeitig
ablesen, d.h. synchron. Wenn der globale Takt gegeben wird, erfolgt
gleichzeitig eine Abtastung von allen Referenzwerten und Rückkopplungs-Signalen.
Die abgetasteten Werte werden in den Regelschleifen benutzt. Das
globale Taktsignal auf der Leitung 23 hat weiterhin den
Vorteil, daß Kommunikationstelegramme
mit Steuerbefehlen, die von außen über einen
Kommunikationsbus kommen, in Bezug zum globalen Taktsignal definiert
werden können. Nach
einem globalen Taktsignal hat das System Zeit für eine Datenübertragung über den
CAN-Bus 10 und für
eine Datenbearbeitung im Mikroprozessor 8 und im digitalen
Signalprozessor 3. Danach erfolgt ein neuer globaler Takt.
Ein Vorteil dieses globalen Taktes ist, daß der CAN-Bus entlastet wird,
weil er sich nicht mit der Taktgebung beschäftigen muß.
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Das
globale Takt-Signal könnte
zwar auch per Software über
den CAN-Bus 10 übertragen
werden. Es wird aber bevorzugt, daß dieses Signal mit Hilfe von
Hardware realisiert wird. Dies erhöht die Durchsichtigkeit der
Busarchitektur der Motorsteuerung und erleichtert Systementwicklern
verschiedene Messungen. Das globale Taktsignal bezieht sich in erster
Linie auf prozeßbezogene
Signale, beispielsweise die Drehzahl eines Förderbandes oder die Geschwindigkeit
eines Aufzugs, wohingegen sich das Zusatzkarten-Synchronisationssignal
auf der Leitung 22 an die Zusatzkarten 9, 11, 12 mit
einer direkten Motorregelschleife wendet. Das Zusatzkarten-Synchronisationssignal
muß daher
eine Frequenz haben, die ein ganzzahliges Vielfaches des globalen Taktsignals
ist. Ferner muß der
Phasenwinkel zwischen den beiden Takten so gesteuert werden, daß der Winkel
konstant ist.
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Für die Ausbildung
der Zusatzkarten 9, 11, 12 gibt es viele
Möglichkeiten.
Beispielsweise kann die Zusatzkarte 11 eine "Profibus"-Kommunikationskarte
sein und die Zusatzkarte 12 eine sogenannte "frei programmierbare
Funktion"-Karte,
auf der ein Anwender eine anwendungsspezifische Software unterbringt.
Dies kann beispielsweise Software für eine Hub- und Senk-Anwendung
sein.
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Normalerweise
wird das globale Taktsignal und das Zusatzkarten-Synchronisationssignal
vom digitalen Signalprozessor 3 erzeugt, aber in dem letztgenannten
Fall kann es von Vorteil sein, wenn das globale Taktsignal von der "frei programmierbare Funktion"-Karte erzeugt wird,
weil diese Karte die höchste
Priorität
hat. Diese Zusatzkarte 12 wird somit Master im System.
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Die
Zusatzkarten 9, 11, 12 können problemlos
in verschiedene Steckplätze
in der Motorsteuerung 1 eingesteckt werden, weil die Adressierung
dynamisch ist.