DE19930822A1 - Verfahren zur quasi-kontinuierlichen Übertragung einer zeitlich veränderlichen Größe - Google Patents
Verfahren zur quasi-kontinuierlichen Übertragung einer zeitlich veränderlichen GrößeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur quasikontinuierlichen Übertragung einer zeitlich veränderlichen Größe zwischen einem Sender und einem Empfänger. DOLLAR A Um den zeitlichen Verlauf der Größe zum Auslösen einer betriebsbezogenen Funktion bereitzustellen, wird dieser in einer dem Empfänger nachgeschalteten Verarbeitungseinrichtung unter Zugrundelegen der übertragenen Informationen zumindest näherungsweise ermittelt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur quasi
kontinuierlichen Übertragung einer zeitlich veränderlichen
Größe zwischen einer Sende- und einer Empfängereinrichtung
sowie eine Steuer- und Datenübertragungsanlage zur Ausführung
des Verfahrens.
Heutige Steuer- und Datenübertragungsanlagen werden in
vielfältiger Weise für die Automatisierungstechnik verwendet.
Dabei werden Informationen von einem Sender über ein
Übertragungsmedium, beispielsweise einen Datenbus, zu einem
oder mehreren Empfängern gesendet. Ändert sich der Wert einer
Größe zeitlich, besteht oftmals die Notwendigkeit, die
zeitlich variierenden Werte der Größe an den Empfänger zu
übermitteln. Da vielfach die Datenleitung für die
Kommunikation von mehreren Busteilnehmern ausgelegt ist, ist
im allgemeinen eine kontinuierliche Datenübertragung zwischen
Sender und Empfänger nicht möglich, somit muß die
Datenkommunikation mittels der Übertragung von diskreten
Werten erfolgen. Diese Art der Übertragung, beispielsweise
über einen Automatisierungsbus wie den Feldbus, hat jedoch
zur Folge, daß die sich zeitlich variierende Größe nur in
Form von diskreten Werten am Empfänger vorliegt, eine
kontinuierliche Übertragung einer sich kontinuierlich
ändernden Größe kann häufig nicht ausgeführt werden, ohne die
Kommunikation anderer Busteilnehmer mit einer Steuereinheit
und/oder mit anderen Busteilnehmer zu blockieren. Damit
ergibt sich im Falle einer sich zeitlich ändernden Größe, die
über ein Übertragungsmedium zu einem Empfänger übertragen
wird und dort im Ansprechen auf ihren zeitlichen Verlauf eine
betriebsbezogene Funktion auslösen soll, das Problem, daß
zwischen der Übertragung von zwei Werten der betreffenden
Größe keine Daten vorliegen.
Beispielsweise wird eine Größe 1mal pro Sekunde übertragen
um den allgemeinen Datentransfer nicht zu sehr zu
beeinflussen, d. h. zu blockieren. Demnach kann sich die
Reaktion des Systems aufgrund der zeitdiskreten Übertragung
mit einer veränderlichen Zeit δt verzögern, deren Maximalwert
durch die Zeitdifferenz zwischen zwei Übertragungen gegeben
ist, d. h. 1 Sekunde beträgt.
Weiterhin kann es insbesondere für Regelungsaufgaben
auch notwendig sein, daß ein Sensorsignal als Regelgröße mit
einer wesentlich höheren Aktualisierungsrate an einem
Reglereingang anliegt. Dies kann jedoch häufig durch einen in
Steuer- und Datenverarbeitungsanlagen verwendeten Datenkanal
nicht auf herkömmliche Weise bereitgestellt werden.
Eine Lösung besteht darin, daß die Größe nicht über den
Datenkanal, beispielsweise einen Bus, sondern über eine
direkte Leitung zum Empfänger geführt wird. Dies widerspricht
jedoch den allgemeinen Bestrebungen, beteiligte Sensoren und
Aktoren in einer Steuer-Datenverarbeitungsanlage über den
Bus miteinander zu verkoppeln und die Anlage zentral zu
steuern. Weiterhin ist ein Kabel zwischen dem Sensor und dem
Empfängern notwendig, was beispielsweise beim Vorliegen von
mehreren Positioniereinrichtungen einen hohen zusätzlichen
Verkabelungsaufwand zur Folge hat und dem Konzept einer
einheitlichen Datenkommunikation über den Automatisierungsbus
zuwiderläuft.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, die aufgezeigten
Nachteile des Standes der Technik zu beheben.
Dies wird erfindungsgemäß schon durch ein Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einer Steuer- und
Datenübertragungsanlage zur Ausführung des Verfahrens mit den
Merkmalen des Anspruchs 13 bereitgestellt.
Dabei wird vorteilhaft eine Information jeweils in
diskreten Zeitabständen über das Übertragungsmedium zwischen
Sender und Empfänger übertragen und in einer der
Empfängereinrichtung nachgeschalteten
Verarbeitungseinrichtung die Information zur zumindest
näherungsweisen Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Größe
verwendet. Auf überraschend einfache Weise liegen damit durch
Ausnutzung einer der erfinderischen Ideen der Erfindung, d. h.
durch die Übertragung von diskreten Werten und der
Approximation oder Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der
Größe während des Zeitraums zwischen zwei Übertragungen zu
jedem Zeitpunkt zumindest Näherungswerte der betrachteten
Größe vor. Ein beispielhafter Schwellwert- oder
Grenzwertschalter kann so ohne Unterbrechung mit einem
Eingangssignal versorgt werden, eine getrennte Verbindung zum
Sensor kann entfallen. Hierbei sind die Vorgänge "Ermittlung
des zeitlichen Verlaufs der Größe", oder "Ermittlung des
Zeitpunkts, an dem die Größe einen vorgegebenen Wert erreicht
oder überschreitet", erfindungsgemäß als identisch anzusehen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, bei einer einzelnen
Übertragung einen einzelnen Wert oder mehrere Werte
gleichzeitig zu übertragen. Weiterhin muß der Zeitabstand
zwischen einzelnen Übertragungen nicht notwendigerweise
äquidistant sein.
Ist die über das Übertragungsmedium übertragene
Information jeweils zumindest ein diskreter Wert der zeitlich
veränderlichen Größe selbst, so kann nach der Übertragung von
wenigstens zwei Werten in der Verarbeitungseinrichtung diese
den zeitlichen Verlauf der Größe berechnet werden.
Für die Approximation des Zeitverlaufs der betrachteten
Größe kommt die ganze Vielzahl der prinzipiell bekannten
Methoden, beispielsweise eine lineare Interpolation, eine
Polynom-Interpolation oder eine Spline-Interpolation
in Frage. Erfindungsgemäß bezeichnet Interpolation hierbei
die Berechnung von Werten der Größe, die auch außerhalb der
bekannten Stützstellen liegen können. Dabei kann je nach zu
erwartendem Zeitverlauf die optimalste Interpolationsmethode
ausgewählt werden. Weiterhin ist es auf vorteilhafter Weise
auch möglich, daß mit der Zunahme von übertragenen und somit
bekannten Werten der Größe, die Interpolationsmethode im
Verlauf der Zeit verändert wird, um eine höhere Genauigkeit
zu erreichen. Beispielsweise kann nach einer Anlaufzeit mit
einer linearen Interpolation auf eine Interpolation mit
kubischen Splines übergegangen werden. Auf diese Weise wird
auch eine Adaption des Verfahrens an den Verlauf der zeitlich
veränderlichen Größe bereitgestellt.
Ist die Größe in bekanntem funktionalen Zusammenhang mit
der Zeit, kann der Verlauf der Größe auch direkt in der
Verarbeitungseinrichtung ermittelt werden, wenn
beispielsweise ein Anfangswert zur Verarbeitungseinrichtung
übertragen wurde.
Betriebsbezogene Funktionen können somit ohne
Unterbrechung im Ansprechen auf den berechneten Verlauf
ausgelöst werden oder die berechnete Größe als
kontinuierliche Eingangsgröße für eine Regelschaltung
verwendet werden. Hierbei bezeichnet der Begriff
betriebsbezogene Funktion alle Aktionen, die im Hinblick auf
den Betrieb einer Anlage oder Maschine eine Rolle spielen
können, beispielsweise das Ansteuern eines Aktors, die
Erfassung durch einen Sensor, aber auch das Sammeln und
Abspeichern von Daten etc.
Die Idee der Erfindung ist auch anwendbar, wenn eine
Information in diskreten Zeitabständen über den Bus
übermittelt wird, die in einem bestimmten und bekannten
Verhältnis zum zeitlichen Verlauf der Größe steht.
Um weiterhin eine Zeitverzögerung in der Berechnung und
damit ein zeitliches Nachlaufen des berechneten Verlaufs der
Größe zum realen Verlauf zu berücksichtigen, kann
beispielsweise gleichzeitig mit der Übertragung des diskreten
Wertes der Größe eine Zeitmarke, die im wesentlichen den
Zeitpunkt der Erfassung des diskreten Wertes der Größe
angibt, übertragen werden. Damit ist die Übertragungszeit,
welche im wesentlichen für die beschriebene Verzögerung
ursächlich ist, betragsmäßig feststellbar und wird demgemäß
kompensiert, so daß letztlich der diesbezüglich zeitgenaue
Verlauf der Größe für die weitere Verarbeitung zur Verfügung
steht, was einer Quasi-Echtzeitübertragung entspricht. Die
Übertragung einer Zeitmarke, beispielsweise zur Festlegung
eines Erfassungszeitpunktes, ist insbesondere für solche
Systeme wichtig, die nach dem Kollisionsverfahren (z. B.
CSMA/CD) bei der Datenübertragung arbeiten und demnach keine
feste Busübertragungszeiten aufweisen. Mit der gleichzeitigen
Übermittlung der jeweiligen Zeitmarke kann somit für jede
einzelne Übertragung deren individuelle Busübertragungszeit
ermittelt und bei der Berechnung des zeitlichen Verlaufs der
Größe berücksichtigt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich prinzipiell in
allen bekannten Steuer- und Datenübertragungsanlagen
verwenden, bei welchen Daten über eine gemeinsame
Datenleitung übermittelt werden, aber auch ganz allgemein bei
diskreten Übertragungen zwischen einem Sender und einem
Empfänger, wenn in einer dem Empfänger nachgeschaltet
Einrichtung eine Aktion im Ansprechen auf den zeitlichen
Verlauf eines Signals ausgelöst werden soll.
Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben
einiger Ausführungsformen unter Zugrundelegen der
beiliegenden Zeichnungen erläutert, von denen
Fig. 1 im Blockschaltbild im Ausschnitt eine prinzipielle
Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zeigt,
Fig. 2 in einem ersten Beispiel eine zeitlich
veränderliche Größe (Fig. 2a) und deren
erfindungsgemäße Approximation (Fig. 2b) darstellt,
und
Fig. 3 in einem zweiten Beispiel eine zeitlich
veränderliche Größe (Fig. 3a) sowie deren
Approximation (Fig. 3b) zeigt.
Fig. 1 stellt das Prinzip der Erfindung dar. Eine zeitlich
veränderliche Größe S = F(t) wird erfaßt und von einer
Sendeeinrichtung 1 über ein Übertragungsmedium oder eine
Übertragungsstrecke 2 zu einer Empfängereinrichtung 3
übermittelt. Diese Übermittlung vollzieht sich in diskreten
Zeitabständen, so daß am Empfänger 3 diskrete Werte der Größe
S. d. h. S(t0), S(t1), S(t2), . . . S(tn) vorliegen. Dem
Empfänger 3 nachgeschaltet ist eine Verarbeitungseinrichtung
4, welcher die empfangenen Werte jeweils zugehen. In dieser
Verarbeitungseinrichtung 4 wird der zeitliche Verlauf der
Größe S(t) aus den empfangenen diskreten Werten mittels einer
linearen Interpolation approximiert. Somit liegt der
zeitliche Verlauf, d. h. der Wert der betrachteten Größe zu
jedem beliebigen Zeitpunkt vor oder es kann der Zeitpunkt
angegeben werden, an dem die Größe einen vorgegebenen Wert
erreicht. Im Ansprechen auf den Verlauf bzw. den genannten
Zeitpunkt wird eine betriebsbezogene Funktion ausgelöst.
Den Verlauf eines beispielhaften Signals in einer
bestimmten Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 2. Dabei
stellt Fig. 2a das Signal S(t) eines Sensors dar, welcher den
Flüssigkeitspegel in einem Behälter mißt. Die
Flüssigkeitsmenge im Behälter nimmt im Laufe der Zeit zu und
soll bei Erreichen einer vorgegebenen Grenze G durch Ablassen
aus dem Behälter vermindert werden. Hierzu wird zum
vorgegebenen Zeitpunkt der Auslaß des Behälters angesteuert.
Die Komponenten sind Teil einer Steuer- und
Datenübertragungsanlage, wobei der Sensor über einen
Busteilnehmer 1 am Automatisierungsbus 2 angeschlossen ist
(Fig. 1). Die Steuerung des Behälterverschlusses ist über
einen weiteren Busteilnehmer 3 mit dem Automatisierungsbus 2
und der zentralen Steuerung der Anlage verbunden. Zum
funktionsgerechten Ablauf benötigt die Steuerung des
Behälterverschlusses zu jedem Zeitpunkt den aktuellen
Flüssigkeitspegel im Behälter. Prinzipbedingt werden jedoch
nur zu bestimmten Zeitpunkten t0, t1, . . . tn diskrete
Pegelstände S(t0), S(t1) . . . S(tn) an den Busteilnehmer der
Verschlußsteuerung gesendet. Diese diskreten Werte sind in
Fig. 2a durch Punkte mit Angabe der jeweiligen Zeitpunkten in
der Kurve gekennzeichnet, an denen die Pegelstände erfaßt
wurden. Im vorliegenden Beispiel beträgt der zeitliche
Abstand zwischen den diskreten Werten 1 Minute, so daß die
Zeit zur Übertragung des Wertes über den verwendeten
seriellen Feldbus vernachlässigt werden kann, da die
Übertragungszeiten in derartigen Systemen typischer Weise im
Bereich von Millisekunden liegen. Die von der
Empfängereinrichtung über den Automatisierungsbus empfangenen
diskreten Werte der Größe S(t1) zusammen mit dem realen
Verlauf sind in Fig. 2b dargestellt. Erfindungsgemäß ist der
Steuerung 5 des Behälterverschlusses 6 eine
Verarbeitungseinrichtung 4 vorgeschaltet, die aus den
übermittelten diskreten Werten der Pegelstände einen
approximierten zeitlichen Verlauf ermittelt. Im beschriebenen
Beispiel wird hierfür eine lineare Interpolation
durchgeführt, je nach Ausführungsform der Erfindung ist
jedoch beispielsweise auch eine Polynom-Interpolation höherer
Ordnung oder eine Spline-Interpolation möglich. Die Wahl der
Interpolation richtet sich dabei nach dem erwarteten Verlauf
der zu approximierenden Größe. Die in der
Verarbeitungseinrichtung 4 ablaufende Datenverarbeitung der
linearen Interpolation umfaßt die zyklisch abzuarbeitenden
Schritte zur Ermittlung des zeitlichen Verlaufs des
Pegelstandes:
- a) Bilden der Differenz der beiden zuletzt erhaltenen Werte des Pegelstandes
- b) Teilen der nach a) berechneten Differenz durch die Differenz der Zeiten, zu denen die beiden Werte empfangen wurden,
- c) Multiplizieren des nach b) erhaltenen Ergebnisses mit der vom Zeitpunkt des Erhalts des letzten Pegelstandes abgelaufenen Zeitdauer und Addieren des Ergebnisses mit dem zuletzt erhaltenen Pegelstand.
Die so berechneten Werte sind an die durchgezogene Kurve in
Fig. 2b), welche selbst den realen Verlauf darstellt, in Form
von Geradenabschnitten S0, S1, S2 . . . S4 dargestellt. Diese
Approximation erfolgt zyklisch solange, bis ein weiterer
diskreter Wert des Pegelstands vorliegt, dieser Pegelstand
legt den dann momentanen Wert fest, worauf die beschriebene
Approximation von neuem beginnt. Ein spezielles Verfahren
sorgt dafür, daß der Übergang vom approximierten zum neu
empfangenen Pegelstand im Unterschied zum in Fig. 2b)
gezeigten Verlauf der Geradenabschnitte nicht sprunghaft
verläuft. Der wie beschrieben erzeugte Verlauf des
Pegelstandes wird als Eingangsgröße der Steuerung des
Behälterverschlusses zugeführt. Während der Berechnung wird
durch eine spezielle Halteschaltung jeweils der zuletzt
berechnetet Wert als Eingangsgröße der Steuerung konstant
gehalten, bis ein neu berechneter Wert vorliegt. Bei
Erreichen des vorbestimmten Pegelstandes G wird der Verschluß
geöffnet. Wie in Fig. 2b dargestellt, erreicht der durch das
entsprechende Geradenabschnittes S3 dargestellte berechnete
Pegelverlauf ungefähr zum Zeitpunkt tx den Grenzwert G, an
dem der Verschluß des Flüssigkeitsbehälters dann geöffnet
wird. Ohne Approximation der Zeitfunktion wäre der Verschluß
erst zum Zeitpunkt t4, d. h. nach der Übermittlung des
nachfolgenden diskreten Pegelstandes und damit zu spät
erfolgt.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung berechnet
die Verarbeitungseinrichtung nicht die Zeitfunktion, sondern
mittels einer linearen Interpolation den Zeitpunkt, an
welchem der vorgegebene Grenzpegelstand G erreicht wird.
Diese Berechnung vollzieht sich in ähnlicher Weise wie die
Berechnung der Zeitfunktion und muß folglich nicht näher
erläutert werden.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist
jedoch die Übertragungszeit zur Übermittlung des diskreten
Wertes der Größe zur Empfängereinrichtung nicht zu
vernachlässigen. Ein derartiges Beispiel betrifft Fig. 3. Die
in Fig. 3a dargestellte Kurve beschreibt die Verschiebung
eines Werkstückes in einer Dimension mittels eines Antriebes,
wobei der Antrieb bei Erreichen einer vorgegebenen Position
Y = G abgestellt werden soll. Ähnlich wie beim ersten Beispiel
sind die Komponenten Teil eines Automatisierungssystems. Der
Positionssensor ist über einen Busteilnehmer an ein serielles
Ringbussystem nach EN 50254 angeschlossen, über welches Daten
mit der Steuerung bzw. über die Steuerung mit anderen
Busteilnehmern ausgetauscht werden können. Der dem Sensor
zugeordnete Busteilnehmer übermittelt in diskreten
Zeitabständen diskrete Positionen Y(t1), Y(t2) . . . Y(tn) zur
Empfängereinrichtung, an welche sich eine
Verarbeitungseinrichtung anschließt. Die
Übertragungsgeschwindigkeit und die Anzahl der Busteilnehmer
bedingen eine Übertragungsdauer von einem Busteilnehmer zum
anderen von etwa 2 Millisekunde. Bei diesen Betrachtungen
sind die Übertragungszeiten vom Sensor zum Sender bzw.
mögliche Verarbeitungszeiten, beispielsweise zur
Bereitstellung eines digitalen Signales auf der Sendeseite
sowie Verarbeitungszeiten auf der Empfängerseite nicht
berücksichtigt, da sie im allgemeinen gegenüber der genannten
Bus-Übertragungszeit zu vernachlässigen sind. Für das
Beispiel der Positionierung eines Gegenstandes, wobei die
Lage mit einem Sensor erfaßt und über den Bus mit einer
Buszykluszeit von zwei Millisekunde zu einem Empfänger und
einer nachfolgenden Steuerung übertragen wird, die bei
Erreichen einer vorgegebenen Position den Antrieb abschaltet,
bedeutet dies, daß der Gegenstand um maximal zwei Millimeter
zu weit bewegt wurde wenn der Antrieb den Gegenstand mit
einem Meter pro Sekunde bewegt. Eine derartig hohe
Positionier-Ungenauigkeit ist jedoch für die meisten
Verschiebeantriebe, beispielsweise bei der
Platinenbestückung, nicht akzeptabel.
In Fig. 3b ist die in der Verarbeitungseinrichtung
berechnete Zeitfunktion in der durch den Buchstaben A
gekennzeichneten Kurve dargestellt. Man erkennt im Vergleich
zur in Fig. 3a gezeigten Kurve, die den realen Verlauf der
Position mit den zu den Zeitpunkten t1 erfaßten Werten Y0, Y1 . . .
Y5 darstellt, die beschriebene zeitliche Verzögerung,
welche der Busübertragungszeit tü entspricht.
Erfindungsgemäß wird dieses Nachhinken der Zeitfunktion
im Vergleich zum realen Zeitverlauf der Position Y des
Werkstückes dadurch kompensiert, daß in die Berechnung der
Zeitfunktion die Bus-Übertragungszeit tü mitberücksichtigt
wird. Im Falle einer linearen Interpolation geht als
Multiplikator nicht allein die Zeitdauer ein, welche vom
Zeitpunkt des Erhalts des letzten Wertes abgelaufen ist
sondern zusätzlich auch noch Bus-Übertragungszeit tü. tü wird
dabei beispielsweise entweder durch das gleichzeitige
Übertragung einer Zeitmarke, mit dessen Hilfe durch einem
Vergleich mit einer Zeitmarke beim Empfang die
Übertragungszeit berechnet wird, oder durch einmaliges Messen
der Busübertragungszeit festgestellt. Das einmalige
Feststellen ist insbesondere bei einem seriellen
Feldbussystem nach EN 50254 häufig ausreichend, da in einem
derartigen System die Buszykluszeit in der Regel konstant
ist.
Die auf diese Weise berechnete Zeitfunktion ist in der
mit B bezeichneten Kurve der Fig. 3b dargestellt. Das an die
Steuerung des Antriebs angelegte Positionssignal Y entspricht
somit zu jedem Zeitpunkt dem realen Sensorsignal (s. Fig.
3a), was die gewünschte genaue Positionierung des Werkstückes
zur Folge hat.
In Abwandlung zur letzten Ausführungsform wird in einer
weiteren Ausführungsform nicht die Position selbst, sondern
ein Parameter des Antriebs in diskreten Zeitabständen über
den Bus übermittelt. Mittels dieses Parameter läßt sich zu
jedem Zeitpunkt in eindeutiger Weise die Position des
Gegenstandes berechnen. Die determinierte Beziehung zwischen
dem Parameter des Antriebs und der Position ist dabei in der
Verarbeitungseinrichtung abgelegt, beispielsweise in Form
einer Zuordnungstabelle oder einer mittels Hardware oder
Software implementierten Formel. Dieser Antriebsparameter ist
im vorliegenden Fall die dem Antrieb zugeführte Leistung.
Über eine in der Verarbeitungseinrichtung abgelegten
Zuordnungsmatrix läßt sich bei vorgegebener Zuführdauer der
vorgegebenen Leistung die Verschiebung und damit die Position
des Gegenstandes ermitteln, wobei der Antrieb so eingestellt
ist, daß er den Gegenstand bis zu einer vorgegebenen
Geschwindigkeit von 1 m/s beschleunigt und dann diese
Geschwindigkeit beibehält.
Claims (16)
1. Verfahren zur Bereitstellung einer quasi
kontinuierlichen Übertragung einer zeitlich
veränderlichen Größe zum Auslösen einer
betriebsbezogenen Funktion in einer Steuer- und
Datenübertragungsanlage, umfassend die Schritte:
- - Übertragung zumindest einer Information (S, Y) in diskreten Zeitabständen über ein Übertragungsmedium (2) zur Empfängereinrichtung (3) und
- - Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der Größe zumindest näherungsweise in einer der Empfängereinrichtung (3) nachgeschalteten Verarbeitungseinrichtung (4) unter Berücksichtigung zumindest einer übertragenen Information.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die übertragene Information ein diskreter Wert der
zeitlich veränderlichen Größe (S(ti)) ist und der
zeitliche Verlauf unter Berücksichtigung von zumindest
zwei übertragenen diskreten Werten der Größe wenigstens
näherungsweise ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die übertragene Information ein diskreter Wert einer
Größe ist, die den zeitlichen Verlauf der Größe, welche
die betriebsbezogene Funktion auslöst, in vorbestimmter
Art, insbesondere durch eine in der
Verarbeitungseinrichtung abgelegten Zuordnung, festlegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ermittlung des Zeitverlaufs der Größe eine
Interpolation, beispielsweise eine lineare
Interpolation, eine Polynom-Interpolation oder eine
Spline-Interpolation umfaßt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Ansprechen auf den berechneten zeitlichen Verlauf der
Größe eine betriebsbezogenen Funktion ausgelöst wird.
6. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die ermittelte Größe als Eingangsgröße für eine
Regelschaltung verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die betriebsbezogenen Funktion zu einem Zeitpunkt tx
ausgelöst wird, an dem die ermittelte Größe einen
vorgegebenen Grenzwert erreicht oder überschreitet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Größe ein Maß für die Position eines zur Bewegung
angetriebenen Gegenstandes ist, und der Antrieb für das
Erreichen einer vorgegebenen Position des Gegenstandes
abgeschaltet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
gleichzeitig mit der Größe oder der Information eine
Zeitmarke zum Empfänger übertragen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der Größe
eine Zeitverschiebung tü eingeht, welche im wesentlichen
der durch die Übertragung der Information über das
Übertragungsmedium hervorgerufenen Zeitverzögerung
entspricht.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ermittlung des Zeitverlaufs der Größe im Zeitraum
zwischen dem Empfang von Werten die zyklische
Abarbeitung der Schritte um umfaßt:
- a) Bilden der Differenz der beiden zuletzt erhaltenen oder berechneten Werten der Größe
- b) Teilen der nach a) berechneten Differenz durch die Differenz der Zeiten, zu denen die beiden Werte erhalten wurden
- c) Addieren der vom Zeitpunkt des Erhalts des letzten Wertes der Größe abgelaufenen Zeitdauer mit Tü
- d) Multiplizieren der nach b) und c) berechneten Ergebnisse
- e) Addieren des zuletzt erhaltenen Wertes der Größe mit dem nach d) berechneten Ergebnis.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ermittlung des Zeitverlaufs der Größe im Zeitraum
zwischen dem Empfang von Werten die zyklische
Abarbeitung der Schritte umfaßt:
- a) Addieren der vom Zeitpunkt des Erhalts des letzten Wertes abgelaufenen Zeitdauer mit Tü zu einer Zeitdauer td
- b) Ermitteln des Momentanwertes der Größe aus der Zeitdauer td und der vorgegebenen Zuordnung zwischen der Zeitdauer und der Größe.
13. Steuer- und Datenübertragungsanlage zur Ausführung eines
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zumindest
umfassend
wenigstens an eine E/A-Komponente (3) eine Verarbeitungseinrichtung (4) angeschlossen ist, die zur zumindest näherungsweisen Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der Größe unter Berücksichtigung zumindest einer über den Bus übertragene Information eingerichtet ist,
wobei ferner eine Einrichtung (5) umfaßt ist, welche im Ansprechen an den zeitlichen Verlauf der Größe eine betriebsbezogene Funktion ausführt.
- - eine Steuereinrichtung zur Steuerung von
- - E/A-Komponenten (1, 3) über
- - einen Automatisierungsbus (2),
wenigstens an eine E/A-Komponente (3) eine Verarbeitungseinrichtung (4) angeschlossen ist, die zur zumindest näherungsweisen Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der Größe unter Berücksichtigung zumindest einer über den Bus übertragene Information eingerichtet ist,
wobei ferner eine Einrichtung (5) umfaßt ist, welche im Ansprechen an den zeitlichen Verlauf der Größe eine betriebsbezogene Funktion ausführt.
14. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verarbeitungseinrichtung (4) eine Logikeinrichtung
zur Durchführung einer Interpolation oder einer
Regression unter Zugrundelegen von übertragenen
diskreten Werten (S0, S1, . . . S5) der Größe zur Ermittlung
des zeitlichen Verlaufs der Größe umfaßt.
15. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verarbeitungseinrichtung (4) eine Einrichtung
umfaßt, in welcher in einer Hard- und/oder
Softwareimplementation eine Zuordnung der über den Bus
übertragenenen Information und einer Zeitdauer zum
zeitlichen Verlauf der Größe abgelegt ist.
16. Steuer- und Datenübertragungsanlage nach Anspruch 13 bis
15,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Sensor die Position eines angetriebenen Gegenstandes
erfaßt, die diskret über den Bus übertragen wird und der
Antrieb im Ansprechen auf den ermittelten zeitlichen
Verlaufs der Position steuerbar ist.
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