DE602006000461T2 - Autosynchrones AC-Servosystem für serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wechselspannungs-Servosystem und insbesondere auf ein autosynchrones Wechselspannungs-Servosystem für eine serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Die aktuelle mehrachsige Steuerarchitektur ist eine zentralisierte Steuerung. Die mehrachsige Steuerarchitektur mit zentralisierter Steuerung enthält eine obere Steuereinrichtung, um die Servoansteuerung für die lineare/kreisförmige mehrachsige Interpolation zu steuern, indem der Verdrahtung oder der Hochgeschwindigkeitskommunikation gefolgt wird.
  • 1 zeigt eine schematische graphische Darstellung eines zentralisierten Steuersystems des Standes der Technik für die mehrachsige Steuerung. Die Befehls- und E/A-Steuerung 14 der mehrachsigen Interpolation für die Servoansteuerung 12 wird durch die obere Steuereinrichtung 16 behandelt. Das Signal von jeder Achse ist über eine herkömmliche Verdrahtung mit der Servoansteuerung 12 verbunden. Das obige Schema besitzt jedoch die folgenden Vorteile:
    • 1. Die hohen Kosten: Die Leistung der oberen Steuereinrichtung 16 ist für weitere Achsen erhöht. Die (nicht gezeigte) CPU der oberen Steuereinrichtung 16 ist außerdem mit einer höheren Klasse erforderlich.
    • 2. Die eingeschränkte Anzahl der Achsen: Die Anzahl der Achsen der Servoansteuerung 12 ist durch die CPU-Klasse und die Anzahl der Hardware-Kanäle eingeschränkt.
    • 3. Die komplizierte Verdrahtung: Es gibt eine komplizierte Verdrahtung der A/D-, D/A-, Befehlsimpuls-, Rückkopplungsimpuls- und digitalen E/A-Signale zwischen der oberen Steuereinrichtung 16 und der Servoansteuerung 12.
    • 4. Die ungenügende Auflösung: Das Befehlsignal ist durch physikalische Signale, wie z. B. die Auflösung der A/D-Umsetzung, und die Impulsfrequenz eingeschränkt
    • 5. Die Umgebungsschnittstelle: Es besteht die Tendenz, dass das analoge Signal in der Fabrikumgebung gestört wird.
    • 6. Das Wartungsproblem: Die Drähte sind komplizierter, wenn die Anzahl der Achsen der Servoansteuerung 12 groß ist. Die Inspektion und Wartung sind beschwerlich.
  • 2 zeigt eine schematische graphische Darstellung eines Steuersystems des Standes der Technik für die mehrachsige Steuerung mit einer Hochgeschwindigkeitskommunikation, wobei der Draht zwischen der oberen Steuereinrichtung 16 und der Servoansteuerung 12 in 1 durch ein Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsnetz 18 ersetzt ist. Das Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsnetz 18 besitzt eine einfache Verdrahtung und kann die Störung verhindern und die Auflösung verbessern. Der Servoansteuerung 12 besitzt für Pfadbefehle keine Interpolationsfähigkeit, so dass die obere Steuereinrichtung 16 intensive Interpolationsbefehle (mehr als 1 kHz) an jede Achse senden muss, um die Pfaddichte zu erreichen. Das Netz wird jedoch außerdem verwendet, um neben den Positions- und Geschwindigkeitsbefehlen die Rückkopplungsposition, den Strom und den E/A-Status zu senden. Der Datendurchsatz ist hoch, wenn die Anzahl der Achsen hoch ist und der Status jeder Achse die Überwachung benötigt. Die Bandbreite des Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsnetzes 18 benötigt wenigstens 10 MHz, was die folgenden Ergebnisse hervorruft.
    • 1. Die Störungsanfälligkeit: Die Hochgeschwindigkeitskommunikation ist gegen Rauschen empfindlicher, wobei eine Kommunikations-Hardware eines hohen Standards, wie z. B. eine optische Faser, in der Fabrikumgebung notwendig ist.
    • 2. Die ungenügende Synchronität: Der serielle Befehl ist schwierig synchron an jede Achse zu übertragen.
  • DE 103 12 379 A1 beschreibt ein Ansteuerungssystem, das eine Master-Ansteuerung, wenigstens eine zugeordnete Slave-Ansteuerung und eine Zentralsteuereinheit enthält, wobei jede Ansteuerung Datenverarbeitungs- und -speichermittel enthält. Die Slave-Ansteuerungen werden basierend auf einer Umdrehung und/oder einem Winkel der Master-Ansteuerung synchronisiert. Basierend auf den Betriebswerten der Master-Ansteuerung wird eine Synchronisationsfunktion für jede Slave-Ansteuerung bestimmt. Die Zentralsteuereinheit stellt eine spezifische Menge von Befehlen bereit, wobei die Menge der Befehle vorgegebene Bewegungen der Ansteuerung, z. B. Geschwindigkeitsbefehle oder Befehle für die absolute oder relative Positionierung und den Zeitpunkt zum Ausführen des Befehls, enthält. Die Steuermittel der Ansteuerungen empfangen eine Systemzeit von der Zentralsteuereinheit, um eine Zeitbasis zu erzeugen, wobei die Systemzeit unter Verwendung des Feldbusses synchronisiert wird.
  • EP 0 371 143 beschreibt ein Verfahren der numerischen Steuerung mehrerer Achsen, die synchronen von einem NC-Programm während des automatischen Betriebs zu steuern sind. In das NC-Programm, das den beweglichen Teilen einer vorgegebenen Achsenkonstitution entspricht, ist ein Wartebefehl eingefügt, während in das Haupt-NC-Programm einen Synchronisier-Achsenbefehl eingefügt ist, um mehrere Achsen zu bezeichnen, die synchron zu steuern sind. Wenn im automatischen Betrieb ein Wartebefehl erfasst wird, setzen die numerischen Steuereinheiten, die die NC-Programme ausführen, einen Merker in den Speicher und unterbrechen den Maschinenbetrieb. Nachdem bestätigt worden ist, dass die Merker, die den durch den Synchronisier-Achsenbefehl bezeichneten Achsen entsprechen, gesetzt sind, veranlasst die numerische Haupt-Steuereinheit die numerische Steuereinrichtung, den Maschinenbetrieb zu beginnen.
  • DE 195 39 519 A1 beschreibt eine Befehlseinheit zur Steuerung einer Ansteuerung und ein synchrones Steuersystem für mehrere Ansteuerungseinheiten. Die Steuereinheit einer Ansteuerung enthält einen Betriebstaktgenerator, der einen Takt erzeugt, und einen Unterbrechungsgenerator, der für jeden Zyklus des Betriebstakts ein Unterbrechungssignal bereitstellt. Basierend auf der Anzahl der Stationen wird bestimmt, ob die Steuereinheit einer Ansteuerung als ein Master oder als ein Slave betrieben wird, wobei eine Synchrontaktsignal-Sendeeinheit vorgesehen ist, die nur betrieben wird, wenn die Einheit als ein Master verwendet wird. Die Synchrontaktsignal-Sendeeinheit stellt auf der Grundlage des Betriebstakts ein Synchrontaktsignal bereit. Ferner gibt es Synchronisations-Steuereinheiten, die nur wirksam sind, wenn die Einheit als ein Slave verwendet wird, wobei ein Synchronisationsstartsignal auf der Grundlage eines Fehlerzustandssignals bereitgestellt wird, das einen Zustand des Synchronisationsbetriebs angibt und vom Synchronisationstaktsignal abhängig ist, das von der Steuereinheit der Master-Ansteuerung empfangen wird.
  • DE 102 45 231 A1 beschreibt ein Koordinationsverfahren für wenigstens eine Slave-Ansteuerung durch die Verwendung einer Master-Steuereinheit. Die Slave-Steuereinheit und die Master-Steuereinheit werden unabhängig voneinander mit einem Operationstakt eines Bussystems synchronisiert, das für die Kommunikation untereinander verwendet wird. Zu den Übertragungszeitpunkten überträgt die Master-Steuereinheit über das Bussystem die Master-Zeitpunkte und die zugeordneten Steuerbefehle an die Slave-Steuereinheit. Eine Slave-Steuereinheit bestimmt anhand der Master-Zeitpunkte und der empfangenen Steuerbefehle ihre Slave-Zeitpunkte und die zugeordneten Slave-Steuerbefehle. Die Slave-Steuerbefehle werden zu den Slave-Zeitpunkten an die Slave-Ansteuerung ausgegeben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung ein autosynchrones Wechselspannungs-Servosystem für eine serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation schafft, so dass die serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation kein Synchronisationsprotokoll benötigt. Die Verdrahtung und die Kosten können gespart werden.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung ein autosynchrones Wechselspannungs-Servosystem für eine serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation, wobei das System für eine mehrachsige Steuerung verwendet wird und umfasst: eine Übertragungsleitung; einen Computer, der mit der Übertragungsleitung ge koppelt ist; eine Master-Achsenansteuerung, die mit der Übertragungsleitung gekoppelt ist; einen Master-Achsenmotor, der mit der Master-Achsenansteuerung gekoppelt ist; mehrere Slave-Achsenansteuerungen, die mit der Übertra gungsleitung gekoppelt sind; und mehrere Slave-Achsenmotoren, die mit den Slave-Achsenansteuerungen gekoppelt sind; wobei der Computer Befehle zu der Master-Achsenansteuerung und den Slave-Achsenansteuerungen über die Übertragungsleitung sendet, die Master-Achsenansteuerung und die Slave-Achsenansteuerungen Unterbrechungsanforderungen zu dem Computer senden, nachdem sie einen Befehl von dem Computer empfangen haben; wobei jede Ansteuerung beurteilt, ob der Befehl für sie bestimmt ist oder nicht; die Ansteuerungen mehrere Befehle von dem Computer in einer Warteschlange speichern; und die Ansteuerungen die Master-Achsenansteuerung und die Slave-Achsenansteuerungen durch die in der Warteschlange gespeicherten Befehle in Übereinstimmung mit einem synchronen Zeittakt synchron ansteuern.
  • Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines autosynchronen Wechselspannungs-Servosystems für eine serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation, wobei das Verfahren umfasst: ein Computer sendet einen Befehl zu einer Master-Achsenansteuerung und zu mehreren Slave-Achsenansteuerungen über eine Übertragungsleitung; die Master-Achsenansteuerung und die Slave-Achsenansteuerungen senden Unterbrechungsanforderungen zu dem Computer über die Übertragungsleitung, nachdem ein Befehl empfangen worden ist; die Ansteuerung beurteilt, ob der Befehl für sie selbst bestimmt ist;
    die Ansteuerung speichert mehrere Befehle des Computers in einer Warteschlange; und die Ansteuerungen steuern die Master-Achsenansteuerung und die Slave-Achsenansteuerungen durch in der Warteschlange gespeicherte Befehle und in Übereinstimmung mit einem synchronen Zeittakt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Die Merkmale der Erfindung, die für neuartig gehalten werden, sind in Aus führlichkeit in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung selbst kann jedoch unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung, die bestimmte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, zusammengenommen mit der beigefügten Zeichnung am besten verstanden werden, worin:
  • 1 eine schematische graphische Darstellung eines zentralisierten Steuersystems für die mehrachsige Steuerung des Standes der Technik zeigt.
  • 2 zeigt die schematische graphische Darstellung des Steuersystems für die mehrachsige Steuerung mit einer Hochgeschwindigkeitskommunikation des Standes der Technik.
  • 3 zeigt einen Blockschaltplan des autosynchronen Wechselspannungs-Servosystems für eine serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt eine Reihe von Befehlen gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine schematische graphische Darstellung, die die in einer Warteschlange eingereihten Daten in einer Achsenansteuerung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 3 zeigt einen Blockschaltplan des autosynchronen Wechselspannungs-Servosystems für eine serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation der vorliegenden Erfindung. 4 zeigt eine Reihe von Befehlen gemäß der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine schematische graphische Darstellung, die die in einer Warteschlange eingereihten Daten in einer Achsenansteuerung zeigt.
  • Wie in 3 gezeigt ist, wendet das autosynchrone Wechselspannungs-Servosystem 30 die mehrachsige Steuerung an. Das autosynchrone Wechselspannungs-Servosystem 30 umfasst eine Übertragungsleitung 32, einen an die Übertragungsleitung 32 gekoppelten Computer 34, eine an die Übertragungsleitung 32 gekoppelte Master-Achsenansteuerung 36, einen an die Master-Achsenansteuerung 36 gekoppelten Master-Achsenmotor 38, mehrere an die Übertragungsleitung 32 gekoppelte Slave-Achsenansteuerungen 42 und mehrere an die Slave-Achsenansteuerungen 42 gekoppelte Slave-Achsenmotoren 40. Es sollte angegeben werden, dass die Anzahl des Master-Achsenmotors 38 und der Slave-Achsenmotoren 40 nicht auf jene eingeschränkt ist, die 3 gezeigt ist. Der Master-Achsenmotor 38 und die Slave-Achsenmotoren 40 sind Wechselspannungs-Servomotoren.
  • Der Computer 34 gibt über die Übertragungsleitung 32 Befehle an die Master-Achsenansteuerung 36 und an die Slave-Achsenansteuerungen 42 aus. Wie in 4 gezeigt ist, enthält der erste Befehl die Adresse 1 und die Daten 1; enthält der zweite Befehl die Adresse 2 und die Daten 2; enthält der dritte Befehl die Adresse 3 und die Daten 3; enthält der vierte Befehl die Adresse 1 und die Daten 4; enthält der fünfte Befehl die Adresse 2 und die Daten 5; enthält der sechste Befehl die Adresse 3 und die Daten 6 ... usw., wobei die Adressen 1, 2 und 3 der Master-Achsenansteuerung 36 und den Slave-Achsenansteuerungen 42, 42 entsprechen. Die Master-Achsenansteuerung 36 und die Slave-Achsenansteuerungen 42 senden nach dem Empfang der Befehle Unterbrechungsanforderungen über die Übertragungsleitung 32 an den Computer 34. Die Master-Achsenansteuerung 36 und die Slave-Achsenansteuerungen 42 beurteilen, ob der Befehl für sie selbst ist.
  • Die Master-Achsenansteuerung 36 und die Slave-Achsenansteuerung 42 speichern den Befehl des Computers 32 in Warteschlangen. In Übereinstimmung mit den synchronen Zeittakten für die Master-Achsenansteuerung 36 und die Slave-Achsenansteuerungen 42 senden die Master-Achsenansteuerung 36 und die Slave-Achsenansteuerungen 42 die in den Warteschlange gespeicherten Befehle, um den Master-Achsenmotor 38 und die Slave-Achsenmotoren 40 synchron anzusteuern.
  • In 3 enthält die Master-Achsenansteuerung 36 einen Puffer 361, der den Befehl (in der in 4 gezeigten Form) des Computers 34 über die Übertragungsleitung 32 empfängt. Der Befehl enthält die Adresseninformationen. In der bevorzugten Ausführungsform gibt die Adresse 1 die Master-Achsenansteuerung 36 an, wobei die Daten nach der Adresse 1 die an die Master-Achsenansteuerung 36 zu sendenden Daten sind (nämlich die Daten 1, die Daten 4 usw. in 4). Ein Fehlerdetektor 362 erfasst, ob die Daten in dem durch den Puffer empfangenen Befehl korrekt und vollständig sind. Eine Warteschlangen-Speichereinheit 363 speichert die Daten in der Warteschlange, wobei die Daten durch den Fehlerdetektor 362 als korrekt und vollständig beurteilt werden. Eine Lese- und Übertragungseinheit 364 liest die gespeicherten Daten der Warteschlangen-Speichereinheit 363 und sendet die Daten an einen Positionsbefehlsbereich 365. Die Lese- und Übertragungseinheit 364 liest die Daten in der Warteschlangen-Speichereinheit 363 und sendet die Daten in Übereinstim mung mit den synchronen Takten der Synchronbetrieb-Zeitsteuerungsvorrichtung 366, die mit der Lese- und Übertragungseinheit 424 der Slave-Achsenansteuerung 42 synchron ist, an den Positionsbefehlsbereich 365.
  • Wie in 5 gezeigt ist, liest in Übereinstimmung mit der ersten Periode der Synchronbetrieb-Zeitsteuerungsvorrichtung 366 die Lese- und Übertragungseinheit 364 der Master-Achsenansteuerung 36 die Daten 1 in der Warteschlangen-Speichereinheit 363 und sendet die Daten 1 an den Positionsbefehlsbereich 365. Im selben Zyklus lesen die Lese- und Übertragungseinheiten 424, 424 der ersten und der zweiten Slave-Achsenansteuerungen 42 die Daten 2 und die Daten 3 in der Warteschlangen-Speichereinheit 423 und senden dann die Daten 2 und die Daten 3 an die Positionsbefehlsbereiche 425, 425 der zweiten Slave-Achsenansteuerungen 42. Der Master-Achsenmotor 38 wird in Übereinstimmung mit den durch den Positionsbefehlsbereich 365 empfangenen Daten angesteuert.
  • Die Slave-Achsenansteuerung 42 enthält einen Puffer 421, um den vom Computer 34 gesendeten Befehl, der das in 4 gezeigte Format besitzt, über die Übertragungsleitung 32 zu empfangen. Der Befehl enthält die Adresseninformationen. In dieser bevorzugten Ausführungsform geben die Adressen 2 und 3 die erste und die zweite Slave-Achsenansteuerung 42 und 42 an. Die Daten nach den Adressen 2 und 3 geben die Daten an, die an die erste und die zweite Slave-Achsenansteuerung 42 und 42 zu senden sind (nämlich die Daten 2, die Daten 3, die Daten 4, die Daten 5, die Daten 6 ... in 4). Ein Fehlerdetektor 422 erfasst, ob die Daten in dem durch den Puffer empfangenen Befehl korrekt und vollständig sind. Der Fehlerdetektor 422 erfasst die Daten synchron mit dem durch die Synchronempfang-Zeitsteuerungseinheit 427 bereitgestellten Zeittakt und synchron mit der Slave-Achsenansteuerung 42.
  • Wie in 5 gezeigt ist, arbeitet die Lese- und Übertragungseinheit 424 in Übereinstimmung mit dem Zeittakt der Synchronbetrieb-Zeitsteuerungsvorrichtung 366 der Master-Achsenansteuerung 36 und synchron mit der Lese- und Übertragungseinheit 364 der Master-Achsenansteuerung 36. Die Lese- und Übertragungseinheit 424 liest die in der Warteschlangen-Speichereinheit 423 gespeicherten Daten und sendet dann die Daten an den Positionsbefehlsbereich 425. Wie in 5 gezeigt ist, lesen in Übereinstimmung mit dem ersten Takt der Synchronbetrieb-Zeitsteuerungseinheit 366 die Lese- und Übertra gungseinheiten 424, 424 der ersten und der zweiten Slave-Achsenansteuerungen 42, 42 die Daten 2 und die Daten 3 in den Warteschlangen-Speichereinheiten 423, 423 und senden dann die Daten 2 und die Daten 3 an die Positionsbefehlsbereiche 425, 425. Im selben Zyklus liest die Lese- und Übertragungseinheit 364 der Master-Achsenansteuerung 36 die Daten 1 in der Warteschlangen-Speichereinheit 363 und sendet dann die Daten 1 an den Positionsbefehlsbereich 365. Der Slave-Achsenmotor 42 wird in Übereinstimmung mit den durch den Positionsbefehlsbereich 425 empfangenen Daten angesteuert.
  • Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, werden die Daten in der Warteschlangen-Speichereinheit jeder Achsenansteuerung in Übereinstimmung mit dem Zeittakt der synchronen Zeitsteuerungseinheit der Master-Achsenansteuerung ausgelöst, um an jeden Positionsbefehlsbereich gesendet zu werden. Deshalb kann jede Achsenansteuerung ohne die Verwendung des Synchronbefehls des Computers automatisch synchronisiert werden. Die Fehlertoleranz für die serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation ist durch die in der Warteschlange eingereihten Daten und durch die automatische Synchronität vergrößert.
  • Der Computer 34 sendet eine Reihe von Befehlen, so dass jede Achsenansteuerung 36, 42 dem Computer 34 meldet, das Senden der Befehle zu beenden, wenn die Daten in der Warteschlangen-Speichereinheit 363, 423 voll sind. Die Achsenansteuerungen 36, 42 betreiben automatisch das Senden der Daten von den Warteschlangen-Speichereinheiten 363, 423 in Übereinstimmung mit dem von der Synchronbetrieb-Zeitsteuerungseinheit 366 gesendeten Zeittakt. Wenn die verbleibenden Daten in den Warteschlangen-Speichereinheiten 363, 423 eine vorgegebene Menge erreichen, fordern die Achsenansteuerungen 36, 42 den Computer 34 auf, Befehle zu senden, bis die Warteschlangen-Speichereinheiten 363, 423 volle Daten besitzen. Wenn der Computer 34 Befehle sendet und die Warteschlangen-Speichereinheiten 363, 423 dennoch Daten senden, wird die Frequenz des Zeittakts der Synchronbetrieb-Zeitsteuerungseinheit 366 verringert, falls die verbleibenden Daten in den Warteschlangen-Speichereinheiten 363, 423 eine vorgegebene Menge erreichen. Deshalb werden die Lesegeschwindigkeit und die Sendegeschwindigkeit der Lese- und Übertragungseinheiten 364, 424 verringert. Mit anderen Worten, der Achsenmotor besitzt eine langsame Spur, aber der Pfad wird nicht geändert. Deshalb kann das Problem des Haltebetriebs der Achsenmotoren 38, 40 auf Grund der allzu niedrigen Da tenrate in den Warteschlangen-Speichereinheiten 363, 423 gelöst werden, wenn die Fehlerrate der seriellen Hochgeschwindigkeitskommunikation hoch ist.
  • Zusammengefasst besitzt die vorliegende Erfindung den Vorteil der Fehlertoleranz für die serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation. Jede Achsenansteuerung besitzt ihre einzelne Synchronität, so dass die serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation kein Synchronisationsprotokoll benötigt. Die Verdrahtung und die Kosten können gespart werden.

Claims (8)

  1. Autosynchrones Wechselspannungs-Servosystem für eine serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation, wobei das System für eine mehrachsige Steuerung verwendet wird und umfasst: eine Übertragungsleitung (32); einen Computer (34), der mit der Übertragungsleitung (32) gekoppelt ist; eine Master-Achsenansteuerung (36), die mit der Übertragungsleitung (32) gekoppelt ist; einen Master-Achsenmotor (38), der mit der Master-Achsenansteuerung (36) gekoppelt ist; mehrere Slave-Achsenansteuerungen (42), die mit der Übertragungsleitung (32) gekoppelt sind; und mehrere Slave-Achsenmotoren (40), die mit den Slave-Achsenansteuerungen (42) gekoppelt sind; dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (34) ausgelegt ist, um Befehle zu der Master-Achsenansteuerung (36) und den Slave-Achsenansteuerungen (42) über die Übertragungsleitung (32) zu senden, wobei die Master-Achsenansteuerung (36) und die Slave-Achsenansteuerungen (42) ausgelegt sind, um Unterbrechungsanforderungen zu dem Computer (34) zu senden, nachdem sie einen Befehl von dem Computer (34) empfangen haben; wobei jede Ansteuerung ausgelegt ist, um zu beurteilen, ob der Befehl für sie bestimmt ist oder nicht; die Ansteuerungen ausgelegt sind, um mehrere Befehle von dem Computer (34) in einer Warteschlange zu speichern; und die Ansteuerungen ausgelegt sind, um den Master-Achsenmotor (38) und die Slave-Achsenmotoren (40) durch die in der Warteschlange gespeicherten Befehle in Übereinstimmung mit einem synchronen Zeittakt synchron anzusteuern.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Master-Achsenansteuerung (36) umfasst: einen Puffer (361), der ausgelegt ist, um einen Befehl von dem Computer (34) über die Übertragungsleitung (32) zu empfangen; Mittel (362) zum Erfassen eines Fehlers, die ausgelegt sind, um zu erfassen, ob von dem Puffer (361) empfangene Daten korrekt und vollständig sind; Mittel (363) zur Warteschlangenbildung, die ausgelegt sind, um die Daten, die von den Fehlererfassungsmitteln (362) als korrekt und vollständig beurteilt werden, in einer Warteschlange zu speichern; Mittel (364) zum Lesen und Übertragen, die ausgelegt sind, um die mittels der Warteschlangenbildungsmittel (363) in einer Warteschlange gespeicherten Daten zu lesen und dann die Daten zu übertragen; Mittel (366) für einen Synchronbetrieb-Zeittakt, die ausgelegt sind, um einen Synchronbetrieb-Zeittakt zu erzeugen, wobei die Lese- und Übertragungsmittel (364) ausgelegt sind, um die Daten in Übereinstimmung mit dem Synchronbetrieb-Zeittakt zu übertragen; und einen Positionsbefehlsbereich (365), wobei die Lese- und Übertragungsmittel (364) ausgelegt sind, um Daten an den Positionsbefehlsbereich (365) zu übertragen, und der Positionsbefehlsbereich (365) ausgelegt ist, um den Master-Achsenmotor (38) in Übereinstimmung mit den Daten des Positionsbefehlsbereichs (365) anzutreiben; wobei die Slave-Achsenansteuerung (42) umfasst: einen Puffer (421), der ausgelegt ist, um einen Befehl von dem Computer (34) über die Übertragungsleitung (32) zu empfangen; Mittel (422) zum Erfassen eines Fehlers, die ausgelegt sind, um zu erfassen, ob die von dem Puffer (421) empfangenen Daten korrekt und vollständig sind; Mittel (427) für einen Synchronempfang-Zeittakt, die ausgelegt sind, um einen Synchronempfang-Zeittakt zu erzeugen, wobei die Fehlererfassungsmittel (422) die Daten in Übereinstimmung mit dem Synchronempfang-Zeittakt erfassen; Mittel (423) zur Warteschlangenbildung, die ausgelegt sind, um die mittels der Fehlererfassungsmittel (422) als korrekt und vollständig beurteilten Daten in einer Warteschlange zu speichern; Mittel (424) zum Lesen und Übertragen, die ausgelegt sind, um die mittels der Warteschlangenbildungsmittel in der Warteschlange gespeicherten Daten in Übereinstimmung mit dem Synchronbetrieb-Zeittakt zu lesen und dann die Daten zu übertragen; einen Positionsbefehlsbereich (425), wobei die Mittel (424) zum Lesen und Übertragen ausgelegt sind, um Daten an den Positionsbefehlsbereich (425) zu übertragen, und der Positionsbefehlsbereich (425) ausgelegt ist, um den Slave-Achsenmotor (40) in Übereinstimmung mit den Daten des Positionsbefehlsbereichs anzutreiben.
  3. System nach Anspruch 1, wobei der Computer (34) ausgelegt ist, um eine Reihe von Befehlen zu senden, um die Warteschlangenbildungsmittel (363, 423) zu füllen; und die Ansteuerung (36; 42) ausgelegt ist, um dem Computer zu melden, das Senden von Befehlen zu beenden, wenn die Warteschlangenbildungsmittel (363; 423) voll sind; und die Ansteuerung (36; 42) ausgelegt ist, um den Computer (34) aufzufordern, Befehle erneut zu senden, wenn eine verbleibende Datenmenge in den Warteschlangenbildungsmitteln (363, 423) eine vorgegebene Menge erreicht; und die Mittel (366) für den Synchronbetrieb-Zeittakt ausgelegt sind, um den Synchronbetrieb-Zeittakt zu verlangsamen, wenn eine verbleibende Datenmenge in den Warteschlangenbildungsmitteln (363) ein vorgegebenes Minimum erreicht, wodurch die Betriebsgeschwindigkeit der Lese- und Übertragungsmittel (364) langsamer wird.
  4. System nach Anspruch 1, wobei der Master-Achsenmotor (38) und der Slave-Achsenmotor (40) Wechselspannungs-Servomotoren sind.
  5. Verfahren zum Betreiben eines autosynchronen Wechselspannungs-Servosystems für eine serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation, das die folgenden Schritte umfasst: Senden wenigstens eines Befehls von einem Computer (34) zu einer Master-Achsenansteuerung (36) und zu mehreren Slave-Achsenansteuerungen (42) über eine Übertragungsleitung; gekennzeichnet durch Senden von Unterbrechungsanforderungen durch die Master-Achsenansteuerung (36) und die Slave-Achsenansteuerungen (42) zu dem Computer (34) über die Übertragungsleitung (32), nachdem ein Befehl empfangen worden ist; Beurteilen durch die Ansteuerung (36, 42), ob der Befehl für sie selbst bestimmt ist; Speichern mehrerer Befehle des Computers in einer Warteschlange durch die Ansteuerung (36, 42); und Steuern des Master-Achsenmotors (38) und des Slave-Achsenmotors (40) durch in der Warteschlange gespeicherte Befehle und in Übereinstimmung mit einem Synchronbetrieb-Zeittakt durch die Ansteuerungen (36, 42).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das System ferner einen Puffer (361) der Master-Achsenansteuerung (36) und einen Puffer (421) der Slave-Achsenansteuerung (42) umfasst, die Befehle des Computers (34) über die Übertragungsleitung (32) empfangen, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: – Erfassen, ob die von dem Puffer (361) empfangenen Daten korrekt und vollständig sind, unter Verwendung von Mitteln (362) zum Erfassen eines Fehlers der Master-Achsenansteuerung (36); – in Übereinstimmung mit einem Synchronempfangstakt Verwenden von Mitteln (422) zum Erfassen eines Fehlers der Slave-Achsenansteuerung (42), um zu erfassen, ob die von dem Puffer (421) der Slave-Achsenansteuerung (42) empfangenen Daten korrekt und vollständig sind; – Verwenden von Warteschlangenbildungsmitteln (363, 423) der Master-Achsenansteuerung (36) und der Slave-Achsenansteuerung (42), um die Daten, die durch die Fehlererfassungsmittel (362, 422) als korrekt und vollständig beurteilt werden, in einer Warteschlange zu speichern; – in Übereinstimmung mit dem Synchronempfangstakt Verwenden von Lese- und Übertragungsmitteln (364, 424) der Master-Achsenansteuerung (36) und der Slave-Achsenansteuerung (42), um in der Warteschlange mittels der Warteschlangenbildungsmittel (363, 423) gespeicherte Daten zu lesen und dann die Daten an einen Positionsbefehlsbereich (365, 425) der Master-Achsenansteuerung (36) und der Slave-Achsenansteuerung (42) zu übertragen; und – Ansteuern des Master-Achsenmotors (38) und des Slave-Achsenmotors (40) in Übereinstimmung mit den Daten, die zu dem Positionsbefehlsbereich (365, 425) der Master-Achsenansteuerung (36) und der Slave-Achsenansteuerung (42) gesendet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, das ferner umfasst: – Senden einer Reihe von Befehlen durch den Computer (34), um die Warteschlangenbildungsmittel (363, 423) zu füllen; – dem Computer (34) durch die Ansteuerungen (36, 42) melden, dass er das Senden eines Befehls anhält, wenn die Warteschlangenbildungsmittel (363, 423) voll sind; – Auffordern des Computers (34) durch die Ansteuerungen (36, 42), Befehle erneut zu senden, wenn eine verbleibende Datenmenge in den Warteschlangenbildungsmitteln (363, 423) eine vorgegebene Menge erreicht; – Verlangsamen des Synchronbetrieb-Zeittakts durch die Mittel (366) für den Synchronbetrieb-Zeittakt, wenn eine verbleibende Datenmenge in den Warteschlangenbildungsmitteln (363) ein vorgegebenes Minimum erreicht.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Master-Achsenmotor (38) und der Slave-Achsenmotor (40) Wechselspannungs-Servomotoren sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109960220A (zh) * 2017-12-26 2019-07-02 宁波菲仕电机技术有限公司 用于筑砖机振动台的伺服控制系统及其控制方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20153295A1 (it) * 2015-08-31 2017-03-03 Marposs Spa Sistema e metodo di elaborazione e trasmissione dati
EP3561621B1 (de) 2018-04-26 2023-01-04 Siemens Aktiengesellschaft Bestimmen eines angepassten leitwertes einer leitachse

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01303502A (ja) * 1988-05-31 1989-12-07 Fanuc Ltd 数値制御装置
JPH08123520A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Mitsubishi Electric Corp 駆動制御指令装置と複数台の駆動制御指令装置の同期制御システム及びその同期制御方法
DE10312379B4 (de) * 2002-04-04 2018-06-28 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Synchronisation von Antriebskombinationen
DE10345231A1 (de) * 2002-10-07 2004-06-24 Siemens Ag Koordinierungsverfahren für mindestens eine Slavesteuereinheit mit einer Mastersteuereinheit, Mastersteuereinheit, Slavesteuereinheit und aus einer Mastersteuereinheit und mindestens einer Slavesteuereinheit bestehendes Steuerungssystem

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109960220A (zh) * 2017-12-26 2019-07-02 宁波菲仕电机技术有限公司 用于筑砖机振动台的伺服控制系统及其控制方法

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