DE29716414U1 - Anordnung zur seriellen Datenübertragung - Google Patents
Anordnung zur seriellen DatenübertragungInfo
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Description
Seidel Servo Drives GmbH
Wacholderstraße 40 - 42
Wacholderstraße 40 - 42
40489 Düsseldorf
SEI 24253 gll5
Anordnung zur seriellen Datenübertragung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur seriellen Datenübertragung zwischen wenigstens einem Servoverstärker und
einer Steuereinheit, wobei die Steuereinheit mit einem Servoverstärker zur Regelung eines Motors und der Motor mit
einer Positionsmeßeinrichtung verbunden ist, an der die Positionsistwerte anliegen.
Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in dem Handbuch der Firma Heidenhain „EnDAT Interface - bidirektionales synchronserielles
Interface zu Positionsmeßsystemen", 13. Dezember 1995 zur Datenübertragung zwischen Positionsmeßeinrichtung und
Steuereinheit beschrieben. Bei einer derartigen Anordnung ist ein Positionsmeßsystem mit einer Folgeelektronik zur
bidirektionalen und seriellen Datenübertragung über eine Datenleitung verbunden. Nachteilig ist hierbei, daß für die
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Übermittlung der Drehzahl-Sollwerte als Steuergröße von der Steuereinheit an den Servoverstärker eine separate Datenleitung
vorgesehen werden muß.
Darüber hinaus ist es bekannt Standardfeldbusse, wie CAN-Bus
oder Profibus-DP, als Datenleitung einzusetzen, über die die Positionsdaten für alle Antriebe übertragen werden. Diese
besitzen jedoch bei der Steuerung von Mehrachsanlagen Nachteile. So treten bei einer Ansteuerung von mehreren Achsen
Zeitverluste bei der Übermittlung der Positionswerte von der Positionsmeßeinrichtung an die Folgeelektronik auf, da pro
Telegramm nur ein Positionswert an diese übermittelbar ist. Somit können die Positionsdaten für mehrere Achsen nicht
synchron, sondern nur nacheinander von der Steuerung angefordert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung zur seriellen Datenübertragung bereitzustellen, bei der die
Steuereinheit auf einfache Weise mit dem Antrieb verbindbar ist und bei der Steuergrößen mehrerer Achsen von der Steuereinheit
synchron angefordert werden können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Anordnung zur seriellen Datenübertragung, bei der die
Positionsmeßeinrichtung über den Servoverstärker mit der Steuereinheit verbunden ist und zur Datenübertragung zwischen
Servoverstärker und Steuereinheit eine bidirektionale Datenleitung angeordnet ist, wobei ausgewählte Steuergrößen
sowie spezifische Parameter über die bidirektionale Datenleitung seriell und taktsynchron zwischen dem an die
Steuergrößen und Parameter anpaßbaren Servoverstärker und der Steuereinheit austauschbar sind und über die Datenleitung von
der Steuereinheit zum Servoverstärker Sollwert-Befehle der ausgewählten Steuergrößen sowie die Parameter zur Ansteuerung
des Motors durch den Servoverstärker übertragbar sind, und wobei Ist-Werte der ausgewählten Steuergrößen über den
Servoverstärker an die Steuereinheit übertragbar sind, in welcher eine Anpassung der ausgewählten Steuergrößen sowie der
Parameter und der zugehörigen Sollwert-Befehle erfolgt.
Eine derartige Anordnung bietet den Vorteil, daß die Istwerte sowie die Sollwert-Befehle und die spezifischen Parameter des
Servoverstärkers über eine einzige Datenleitung transportiert werden können, wobei die Übertragung dieser Daten unabhängig
von der Anzahl der anzusteuernden Achsen ist und Istwerte der ausgewählten Steuergrößen verschiedener Achsen zur gleichen
Zeit eingelesen werden können, da jeder Achsenantrieb separat über einen Servoverstärker mit der Steuereinheit verbunden ist.
Die Zykluszeit wird damit unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Achsen und ein gleichzeitiger Zugriff auf alle
dementsprechend erfaßten Istwerte wird ermöglicht. Darüber hinaus handelt es sich bei der verwendeten Datenleitung um ein
handelsübliches Hardwareteil, das im Falle von Fehlern einfach zu ersetzen ist.
Da Steuereinheit und Servoverstärker über eine einfache Punktzu-Punkt-Verbindung
verbunden sind, werden schließlich keine Stationsadressen im Antrieb benötigt.
Soweit nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung Positionsistwerte über den Servoverstärker unter Nutzung der
bidirektionalen Datenleitung zwischen Steuereinheit und Servoverstärker an die Steuereinheit übertragen werden, ist die
Nutzung der erfindungsgemäßen Anordnung jedoch darauf nicht
beschränkt. Es können auch Sollwerte bzw. Istwerte von anderen zur Steuerung des Motors herangezogenen Steuergrößen in
gleicher Weise übertragen werden, wie Drehzahlsoll- und Drehzahlistwerte, Stromsoll- und Stromistwerte, die
Zwischenkreisspannung als Sollwert bzw. Istwert, ferner bei Asynchronmaschinen die Ständerfrequenz und Ständerspannung als
Sollwert und Istwert sowie schließlich Umschaltbefehle zur Umschaltung von Funktionen im Servoverstärker. Auch
Verknüpfungen zwischen Sollwerten und Istwerten der vorgenannten Steuergrößen sind herstellbar, soweit diese für
die Motorsteuerung zweckmäßig sind.
Soweit es bekannt ist, daß in einem ersten Telegramm beispielsweise ein Positionsistwert von der Steuereinheit
angefordert wird, und im Anschluß daran der Sollwert-Befehl übertragen wird, kann nach einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung vorgesehen sein, daß beim folgenden Telegramm ein bit großer Teil (Wort) eines 32-Bit breiten Parameters,
aufgeteilt in high-Wort und low-Wort, gesendet wird. Nach der
Übertragung jedes Parameterteils wird vom Servoverstärker zur Steuereinheit eine Information gesendet, die zur Überprüfung
des richtigen Erhaltes des Parameterteils dient. Erst wenn der korrekte Empfang des Parameterteils durch den Servoverstärker
bestätigt ist, wird der nächste Anteil gesendet. Nach Sendung der beiden Parameterteile erfolgt schließlich in einem dritten
Zyklus eine Bestätigung, daß das low-Wort des gesendeten
Parameterteils zu dem high-Wort des gesendeten Parameterteils gehört, und erst danach wird der Parameter vom Servoverstärker
übernommen und in die Steuerung des Motors umgesetzt.
Die Kontrolle des richtigen Erhalts eines Parameters oder des Istwertes einer ausgewählten Steuergröße kann mittels eines
Datenwortes (CRC) erfolgen, das über das Generatorpolynom in bekannter Weise vom Servoverstärker erzeugt und von der
Steuerung ausgewertet wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Parameterwert beziehungsweise der jeweilige Istwert sicher
und richtig erkannt worden sind.
Schließlich kann vorgesehen sein, daß bei Ansteuerung mehrerer Achsen je Achse ein mit einem Servoverstärker verbundener Motor
vorgesehen ist und die Steuereinheit je eine Schnittstelle für jeden Servoverstärker besitzt. Hiermit ist der Vorteil
verbunden, daß die Zykluszeit unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Achsen ist und keine Zeitverluste beim Senden
der Positionswerte auftreten.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.
In der einzigen Figur ist eine erfindungsgemäße Anordnung
gezeigt, die aus einem Motor 10, einer mit dem Motor 10 verbundenen Positionsmeßeinrichtung 12, einem Servoverstärker
14 sowie einer Steuereinheit 16 besteht.
An der Positionsmeßeinrichtung 12, die integraler Bestandteil des Motors 10 ist, liegen die Positionsistwerte der Motorwelle
an. Sowohl Motor 10 als auch Positionsmeßeinrichtung 12 sind über Datenleitungen 18 und 20 mit dem Servoverstärker 14
verbunden.
Der Servoverstärker 14 ist über eine bidirektionale Datenleitung zur seriellen und taktsynchronen Datenübertragung
mit der Steuereinheit 16 verbunden. Zum besseren Verständnis sind für die Datenleitung 22 zwei Wege 22' und 22''
eingezeichnet. Darüber hinaus existiert eine weitere Datenleitung (nicht dargestellt) zwischen einem Taktgeber der
Steuereinheit 16 und dem Servoverstärker 14, über die das Taktsignal vorgegeben wird.
Über die Datenleitung 22 können sowohl Parameter von der Steuereinheit 16 zum Servoverstärker 14 gesendet werden als
auch Parameter vom Servoverstärker 14 durch die Steuereinheit 16 angefordert werden. Darüber hinaus dient die Datenleitung 22
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Übermittlung von Drehzahl-Sollwerten von der Steuereinheit 16 an den
Servoverstärker 14 und in umgekehrter Richtung der Übertragung von Positionsistwerten, die der Servoverstärker 14 von der
Positionsmeßeinrichtung 12 erhalten hat, an die Steuereinheit 16.
Innerhalb eines Zyklus in der Steuereinheit, der vom Taktgeber in der Steuereinheit vorgegeben wird, wird zunächst ein
Positionsistwert vom Servoverstärker 14 an die Steuereinheit 16 übertragen und während des gleichen Taktes die ersten 16 Bit
tarn *♦·» ·· ·* ·· *
eines Parameters (low-Wort) von der Steuereinheit 16 an den Servoverstärker 14 gesendet, der daraufhin eine Information an
die Steuereinheit zurückschickt, durch die die Fehlerfreiheit der Übertragung von der Steuereinheit 16 erkannt wird. Hierauf
folgt dann die Sendung des Drehzahl-Sollwertes von der Steuerungseinheit 16 zum Servoverstärker, der mittels dieses
Sollwert-Befehls den Motor ansteuert. Im nächsten Zyklus wird dann ein zweiter Teil, ebenfalls 16 Bit groß (high-Wort),
desselben Parameters gesendet. Soweit also der erste Teil des Parameters (low-Wort) gesendet worden ist, muß der zweite Teil
desselben Parameters (high-Wort) gesendet werden. Auch dieser Teil des Parameters wird wieder mittels eines Datenwortes (CRC
- Cyclic Redundance Check) bestätigt. Im dritten Datenzyklus erfolgt schließlich die Bestätigung des Parameters auf
Konsistenz, das heißt, es wird bestätigt, daß die beiden Anteile (low und high) zusammengehören. Erst im Anschluß daran
wird der Parameter vom Servoverstärker übernommen.
Die Datenleitung 22 besteht aus einem handelsüblichen Hardwareteil und kann daher im Falle von Fehlern einfach
ersetzt werden. Da es sich hierbei um eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung handelt, werden keine Stationsadressen im Antrieb
benötigt.
Claims (5)
1. Anordnung zur seriellen Datenübertragung zwischen wenigstens einem Servoverstärker (14) und einer Steuereinheit (16),
wobei die Steuereinheit (16) mit einem Servoverstärker (14) zur Regelung eines Motors (10) und der Motor (10) mit einer
Positionsmeßeinrichtung (12) verbunden ist, an der die Positionsistwerte anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Positionsmeßeinrichtung (12) über den Servoverstärker (14) mit der Steuereinheit (16) verbunden ist und zur
Datenübertragung zwischen Servoverstärker (14) und Steuereinheit (16) eine bidirektionale Datenleitung (22)
angeordnet ist, wobei ausgewählte Steuergrößen sowie spezifische Parameter über die bidirektionale Datenleitung
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(22) seriell und taktsynchron zwischen dem an die Steuergrößen und Parameter anpaßbaren Servoverstärker (14)
und der Steuereinheit (16) austauschbar sind und über die Datenleitung (22) von der Steuereinheit (16) zum
Servoverstärker (14) Sollwert-Befehle der ausgewählten Steuergrößen sowie die Parameter zur Ansteuerung des Motors
(10) durch den Servoverstärker (14) übertragbar sind, und wobei Ist-Werte der ausgewählten Steuergrößen über den
Servoverstärker (14) an die Steuereinheit (16) übertragbar sind, in welcher eine Anpassung der ausgewählten Steuergrößen
sowie der Parameter und der zugehörigen Sollwert-Befehle erfolgt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bidirektionale Datenleitung (22) zur Übermittlung von
Positionsistwerten als ausgewählter Steuergröße von der Positionsmeßeinrichtung (12) über den Servoverstärker (14)
an die Steuereinheit (16) herangezogen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei im ersten Taktzyklus
der Taktzyklusfolge der Istwert der ausgewählten Steuergröße gesendet wird, und im Anschluß daran 16 Bit eines 32-Bit
breiten Parameters als low- oder high-Wort und im Anschluß daran der Sollwert-Befehl übertragen wird, dadurch
gekennzeichnet, daß beim folgenden Zyklus der zweite 16 Bit große Teil desselben Parameters als high- oder low-Wort
gesendet wird, und im dritten Zyklus eine Bestätigung des Parameters gesendet wird, wodurch die Übernahme des
Parameters in die Regelung des Motors (10) erfolgt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Übertragung des
Istwertes einer ausgewählten Steuergröße oder eines Parameters ein Datenwort (CRC) zur Kontrolle des
übertragenen Istwertes der ausgewählten Steuergröße beziehungsweise des Parameters übertragen wird.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ansteuerung mehrerer Achsen je Achse
ein mit einem Servoverstärker (14) verbundener Motor (10) vorgesehen ist und die Steuereinheit (16) je eine
Schnittstelle für jeden Servoverstärker (14) besitzt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29716414U DE29716414U1 (de) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Anordnung zur seriellen Datenübertragung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29716414U DE29716414U1 (de) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Anordnung zur seriellen Datenübertragung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29716414U1 true DE29716414U1 (de) | 1997-12-04 |
Family
ID=8045918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29716414U Expired - Lifetime DE29716414U1 (de) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Anordnung zur seriellen Datenübertragung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29716414U1 (de) |
-
1997
- 1997-09-12 DE DE29716414U patent/DE29716414U1/de not_active Expired - Lifetime
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| R207 | Utility model specification |
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| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
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