WO2005085965A1 - Aktor und verfahren zum betreiben eines aktors - Google Patents

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WO2005085965A1
WO2005085965A1 PCT/EP2005/050684 EP2005050684W WO2005085965A1 WO 2005085965 A1 WO2005085965 A1 WO 2005085965A1 EP 2005050684 W EP2005050684 W EP 2005050684W WO 2005085965 A1 WO2005085965 A1 WO 2005085965A1
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evaluation unit
actuator
data
sensors
actuators
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PCT/EP2005/050684
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Winfried Kessler
Alexander Wagenpfeil
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31154—Actuator sensor bus, asi, intelligent actuator, motor, sensor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8158—With indicator, register, recorder, alarm or inspection means
    • Y10T137/8175—Plural

Definitions

  • Actuators such as electric motors and hydraulic drives are used in a wide variety of sizes and dimensions in a wide range of applications. At least in the case of larger actuators, it is customary to detect certain operating parameters, for example the temperature of coolant or the temperature of the windings of electric motors or electromagnets, via sensors.
  • the sensors are mounted on the measuring points and on each connecting line assigned to the sensor leads to an evaluation unit, which processes the sensor data and, if necessary, also forwards it.
  • the actuator By communication of the evaluation unit with an external control device via a data bus, the actuator can be operated as a function of the data captured by the capacitors.
  • the data are transmitted from the evaluation unit to the control unit in particular by means of queries initiated by the control unit.
  • the temperatures of the roller bearings or other bearing systems of the rotor of the motor are also recorded via separate sensors, in addition to the cooling water supply temperature, the cooling water return temperature, winding temperatures, generated moments and the like.
  • a separate data line to the evaluation unit is required for all of these additional sensors.
  • the evaluation unit must be configured as a function of the connected sensors, which means that in particular when an electric motor is used in a wide variety of configurations, each of these configurations requires its own control in the evaluation unit, which is dependent on the connected sensors and, if appropriate is configured to control and evaluate them appropriately.
  • the object of the invention is, on the other hand, to reduce the configuration effort in the area of the evaluation unit and, with a standard combination of actuator and assigned evaluation unit, to allow the greatest possible flexibility with regard to equipping the actuator with sensors.
  • the object on which the invention is based is achieved by an actuator according to the invention or by an inventive method for operating an actuator.
  • An actuator has sensors for detecting variables representing the operating state of the actuator, which are connected to an evaluation unit assigned to the actuator, the evaluation unit being connected to at least one element from the set of sensors and actuators via a first data bus.
  • the fact that the elements from the set of sensors and actuators are connected to the evaluation unit via a data bus means that control is more flexible and also more variable.
  • the configuration of the actuator can be configured.
  • the bus structure of the first data bus - whether star, ring or line or a combination thereof - between sensors and evaluation unit is known by the person skilled in the art to the technical needs and requirements, the properties of the network, its variability and the properties of the environment in which the network is installed must be adjusted (e.g. electromagnetic waves, temperature protection).
  • the transmission medium of the network does not necessarily have to take place on an electrical basis.
  • an optical bus for example with fiber optic cables or purely optical transmission links in the visible range or in the infrared range are just as conceivable as a data bus , which transmits the signals wirelessly through electromagnetic waves.
  • Both sensors and only actuators can be connected to the evaluation unit. In most cases, both sensors and actuators will be connected to the first data bus.
  • the main advantage of a network is that the data can be transmitted between the sensors, the actuators and the evaluation unit in a specific protocol.
  • the information can be transmitted to the evaluation unit both periodically and cyclically, or also by means of a query initiated by the evaluation unit.
  • the protocol of the data transmission can be adapted to the environmental influences as well as the design of the data bus. So z. B. in the case of large interferences, protocol formats that are particularly well protected against interference can be selected.
  • actuators can also be arranged in the actuator, which are connected to the evaluation unit by means of the first data bus.
  • stepper motors or other linear drives for example, switching devices, valves, piezo actuators, braking devices or locks can be provided which act directly on the motor or the drive shaft of the motor. These prevent, for example, a rotary movement of the rotor when there is no drive torque on the rotor which at least ensures that the rotor remains stationary.
  • both the control and the monitoring of the actuator can take place via the evaluation unit.
  • sensor data and also status information can be supplied via the actuator to the evaluation unit, this being done by means of the first data bus.
  • the evaluation unit is connected to a control device via a second data bus, so that a higher-level control system can access the information from the evaluation unit and / or commands can transmit information to it.
  • a higher-level control system can access the information from the evaluation unit and / or commands can transmit information to it.
  • not only sensors, but also actuators, which are directly associated with the actuator can thus be connected to the evaluation unit and can thus be controlled by a control unit, which is connected to the evaluation unit, and corresponding status data can also be transmitted indirectly via the actuator Control unit can be queried.
  • further data are also stored in the sensors, which further data are in particular at least identification data and operating parameter data.
  • the identification data that can be transmitted to the evaluation unit can be used to ensure that the evaluation unit correctly recognizes the sensor or the actuator, and it can be checked whether a sensor has been exchanged between two start-ups of the device.
  • the state of the system and its components can be monitored in a simple form, so that, for example, in the case of repairs and maintenance work, on the one hand the correct connection of all sensors that are desired has been checked and on the other hand it can be verified whether the connected sensor is from its type is suitable for use here. This can, for example, from the sensor data, the type of sensor, the manufacturer, the Order number and version number include.
  • corresponding information can be stored in the evaluation unit, for example in a table, which, depending on the configuration of the system, determines at which point in the network sensors must be present and which sensors are permitted at this location.
  • an actuator can also have a configuration memory in which the configuration of sensors, actuators and, in particular, also their respective required specification is stored in a manner that can be read by the evaluation unit.
  • a sensor characteristic curve can be specified which describes the sensor behavior with regard to characterized the measured variable.
  • the sensor value such as a voltage
  • a measured variable such as the temperature prevailing in the area of the sensor, only in the evaluation unit, depending on the characteristic curve of the sensor.
  • the maximum operating ranges, supply voltage design and similar characteristics of the sensor can also be stored in this range.
  • a sensor equipped in this way measures partial voltage values in order to determine the temperature.
  • the analog measured value is translated into a digital value in the sensor, which is transmitted to the evaluation unit via the first data bus.
  • the characteristic curve of the sensor which was transmitted from the sensor to the evaluation unit, is used to translate into the temperature value.
  • the evaluation unit transmits the value of the temperature in the area of the sensor to the control unit, which executes its control method depending on the temperature value and not the measured voltage value.
  • transmission of the operating parameter data of the sensor to the evaluation unit automatically takes into account which voltage-temperature relation the individual sensor has and the voltage signal is accordingly converted individually into a temperature value.
  • the operating parameters of the individual sensors can also be queried on the control unit. In this way, both the control unit and the evaluation unit can be used to check and validate whether a sensor suitable measuring range is arranged in a measuring position.
  • the actuator is an electric motor.
  • the electric motor will in particular be an actuator, such as a linear drive, and moreover preferably have at least one actuator in the sense of a backstop or brake, which has a
  • Rotating movement of the electric motor in the non-driven state blocks at least in one direction of rotation.
  • a position measuring system can be provided for detecting the position of the linear drive as one of the sensors assigned to the motor.
  • the evaluation unit is arranged in the housing of the actuator.
  • a housing outside plug connection is preferred for connecting the evaluation unit via a second data bus to the control device, which according to a further development is arranged outside the actuator, preferably only a cable enables.
  • This procedure makes it possible to route the infrastructure upwards from the evaluation unit to the control unit via a single cable, which is, in particular, a conventional data bus cable.
  • a bus can be used, which is connected to the is adapted to special conditions in the area of the actuator.
  • the infrastructure downstream of the evaluation unit can consist, for example, of several bus lines, each of which is assigned a special sensor or actuator.
  • the actuator can be controlled by the control unit via a standardized interface, regardless of the configuration, downward from the evaluation unit, the functionalities and sensor devices available being queried by the control unit via the evaluation unit are designed.
  • a method according to the present invention serves to operate an actuator which has an evaluation unit and at least one element from the set of sensors and actuators connected to it via a first data bus, the sensors or actuators transmitting data to the evaluation unit.
  • the sensors can advantageously record measured variables representing the operating state of the actuator and transmit them to the evaluation unit.
  • the evaluation unit transmits data to a control unit via a second data bus.
  • a second data bus can in particular be a conventional standardized data bus, while the first data bus can be specifically adapted to the special requirements in the area of the actuator.
  • the addressing of the individual assigned elements, such as the sensors can be carried out particularly easily via an address bit with a length of 1 byte, while data is subsequently transmitted. This would make it possible for an evaluation unit to address up to 256 different devices which communicate with it via the bus can be connected. If more devices are connected to the evaluation unit, the address field must be enlarged accordingly.
  • the second data bus which regulates the communication of the control unit with the evaluation unit, can in particular be a relatively slow clocked data bus, while the information can be transmitted on the first data bus between the sensors and that of the evaluation unit at a significantly higher speed .
  • This measure makes it possible, in particular, for the evaluation unit to carry out part of the evaluation and concentration of the measured values and to transmit the evaluated data to the control unit.
  • both sensors and actuators are connected to the evaluation unit by means of the first data bus, the actuators being controllable by the evaluation unit via the data bus and transmitting data to the evaluation unit.
  • This design makes it possible to arrange additional actuators in the area of the actuator, to control their operation and to monitor their duration. This applies in particular to actuators such as service brakes or locks, which can be activated and deactivated during operation of the actuator.
  • the sensors and actuators connected to the evaluation unit - if present - transmit identification data which enable individual identification of the sensor or actuator.
  • the identification data can in particular contain the sensor type, manufacturer, order number and version of the sensor as well as its serial number. This means that this sensor is indifferent to all other sensors. Visualized and using the identification data, it can be checked in the evaluation unit whether a change has taken place in the sensors, which could have resulted, for example, from a new acceptance of the actuator or of the device controlled by the actuator. In particular, it can also be checked whether a built-in sensor or a built-in actuator has been replaced since the last shutdown and before the subsequent start-up.
  • the data obtained from sensors and actuators is evaluated in the evaluation unit.
  • signal levels such as measured voltage values
  • measured values such as temperature in the case of an electrical temperature sensor
  • the evaluation unit transmits the processed data to the control unit and not the data recorded by the sensors. This enables the control in the control unit to be carried out according to the real physical values, while the implementation and evaluation of the measurement signals has been transferred to the external evaluation unit.
  • the values of certain sensors can be continuously recorded and processed in the evaluation unit, but are only transmitted to the control unit on request or only when required, for example when a sensor value leaves a target operating range.
  • the evaluation unit can automatically monitor whether the temperature in a warehouse does not exceed a limit value. Only when the limit value is exceeded is the control unit sending a signal to the control unit, in which case appropriate measures and control routines can then be carried out in the control unit.
  • the data are processed in the evaluation unit as a function of the operating parameter data which were transmitted from the sensors and actuators to the evaluation unit.
  • the sensor can transmit the sensor characteristic curve between the measured variable and the measured value, which is valid for it individually or specific to the type of construction, to the evaluation unit.
  • a temperature sensor can Transmit temperature characteristic curve when the sensor detects the measured variable temperature via the measured variable voltage between two points. If the sensor is replaced, the operating parameter data of the newly installed sensor are transmitted to the evaluation unit, so that the evaluation unit always uses the characteristic curve of the sensor which is also currently connected to the evaluation unit. Errors in the evaluation of the measured data can thus be avoided, which could arise, for example, in connection with maintenance work when components are replaced by other components, although these do not necessarily have the same characteristics.
  • a configuration memory arranged on the actuator can be used to transmit configuration data to the evaluation unit via the first data bus, which contains, in particular, the list of the required sensors and actuators and the specifications to be met. After this data has also been transmitted to the evaluation unit, the latter can check whether these requirements are met in terms of presence and requirements of the actual configuration. Alternatively, it can be provided that the configuration memory is also held externally and the necessary data are transmitted to the evaluation unit and / or the control unit.
  • 1 shows an actuator according to the invention with an evaluation unit; 2 shows a schematic representation of the identification and operating parameter data which are stored in sensors and actuators and
  • FIG. 3 shows the flowchart of a method according to the invention.
  • 1 shows the actuator 10, which in the exemplary embodiment shown has an electric motor 11 as an actuating unit.
  • the data from sensors 12 and, for example, from actuators 13 and characteristic data stored in memories, which characterize the actuator and its embodiment, are transmitted to evaluation unit 16 via two lines 15 a and 15 b of first data bus 15.
  • the identification data that are stored can be used to check requirements that certain sensors and actuators have to meet and to determine which configuration of sensors and actuators is given. This can be compared with stored data stored in the specification memory 23, which can be read out by the evaluation unit 16.
  • the sensors 12 and the actuators 13 transmit their measured values, but also their identification data and their operating parameter data, to the evaluation unit 16 via the two lines 15 a and 15 b of the first data bus arranged parallel to one another.
  • the evaluation unit 16 is via an interface 17 , which is arranged on the housing of the actuator 10, is connected to the control unit 19 via a second data bus 18.
  • the control unit automatically evaluates the data transmitted by the sensors, such as the measured values, as well as checking the identification data and adapting the operating parameter data, insofar as these change.
  • the evaluation unit for example, converts measured variables, such as the voltage in a temperature sensor, into the measured variables, for example the temperature, which is to be assigned to the voltage value, using characteristic curves or characteristic diagrams.
  • the data from the sensors 12 and the actuators 13 can be transmitted cyclically to the evaluation unit 16.
  • the evaluation unit 16 determines, as they verbun through the interface 17 to the control unit 19 is ⁇ , which completely comparable over the second data bus, a can use different bus protocol and which can be a data bus used as standard in industrial applications, corresponding data either cyclically or as required or on request to the control device 19.
  • the control device 19 is external to the actuator or external to the machine on which the actuator can be arranged spatially placed.
  • the evaluation unit 16 is arranged in the illustrated embodiment of the housing 20 of the actuator 10. An arrangement in the area of the housing, but also in the vicinity of the actuator, but outside its housing is also conceivable, but is associated with a higher connection effort.
  • the operating parameter data 21 contain for each signal type of the sensor, which transmits this to the evaluation unit. For example, it can be information about whether a temperature sensor transmits data continuously or threshold-switching, whether an acceleration sensor measures absolute acceleration values or relative accelerations, or in which unit of measurement the values of a displacement transducer are specified.
  • characteristic data about the version number, the structure, the format and the data values themselves can be stored in the signal type.
  • characteristic curve data e.g. B. Reference values and associated reference quantity can be stored, so that, for example, the characteristic curve of the sensor is determined from several associated pairs of reference value and reference quantity by extrapolation.
  • the design for certain operating voltages, operating currents me and other limitations of the area of application of the actuator or sensor can be stored in the signal type and transmitted to the evaluation unit for further processing.
  • step 301 of the method after the system has been started up, the specification data are first read out of the specification memory 23 and the identification data of all connected sensors 12 and actuators 13 are queried by the evaluation unit 16. According to step 302, the identification data now read in becomes available the stored identification data is compared and, in the event of deviations in one or more sensors, a jump is made to step 303. According to step 303, for the first
  • step 301 the identification data is written into the memory and the operating parameters of this sensor are read in and used further.
  • the system then jumps back to step 301.
  • the loop from steps 301, 302 and 303 is run through until it is determined in step 302 that all connected sensors 12 and actuators 13 with known identification and associated operating parameter data are stored in the memory of the evaluation unit 16 and a corresponding processing of the data is made possible ,
  • step 304 it is checked whether all of the sensors and actuators correspond with their properties to what is required in terms of requirements and whether all of the sensors and actuators required in accordance with the characteristic data 14 are activated and available - that is, they meet the specification data. If this is not the case, an error signal is generated in accordance with step 305 and transmitted to the control unit 19 via the second data bus. Otherwise, a ready signal is transmitted to the control device 19 via the second data bus 18 in step 306.
  • step 307 the control device now performs an ongoing evaluation of the evaluation data via the first data bus 15. 16 transmitted data and measured values.
  • the data are transmitted to the control unit 19, cyclically or on request, for which the second data bus 18 is used. Steps 307 and 308 are now carried out continuously during the entire operation of the actuator and the control unit.

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Abstract

Ein Aktor (10) gemäß der Erfindung weist Sensoren (12) zum Erfassen von den Betriebszustand des Aktors (10) repräsentierenden Größen auf, welche mit einer dem Aktor (10) zugeordneten Auswerteeinheit (16) verbunden sind, wobei die Auswerteeinheit (16) mit Sensoren (12) und/oder Stellgliedern (13) über einen ersten Datenbus (15) verbunden ist. Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dient dem Betreiben eines Aktors (10), welcher eine Auswerteeinheit (16) und mit dieser über einen ersten Datenbus (15) verbundene Sensoren (12) und/oder Stellglieder (13) aufweist, wobei die Sensoren (12) den Betriebszustand des Aktors (10) repräsentierende Messgrö ssen erfassen und an die Auswerteeinheit (16) übermitteln.

Description

Beschreibung
Aktor und Verfahren zum Betreiben eines Aktors
Aktoren wie Elektromotoren und hydraulische Antriebe werden in unterschiedlichsten Größen und Dimensionierungen in weiten Anwendungsbereichen verwendet. Zumindest bei größeren Aktoren ist es üblich, bestimmte Betriebsparameter, beispielsweise die Temperatur von Kühlflüssigkeit oder die Temperatur der Wicklungen von Elektromotoren oder Elektromagneten über Sensoren zu erfassen. Dabei werden die Sensoren an den Messpunkten montiert und an jeweils dem Sensor zugeordnete Verbindungsleitung führt zu einer Auswerteeinheit, welche die Sensordaten weiterverarbeitet und gegebenenfalls auch weiterlei- tet . Durch eine Kommunikation der Auswerteeinheit mit einem externen Steuergerät über einen Datenbus kann in Abhängigkeit der Kondensatoren erfassten Daten ein Betreiben des Aktors erfolgen. Das Übermitteln der Daten von der Auswerteeinheit an das Steuergerät erfolgt dabei insbesondere durch vom Steu- ergerät veranlasste Abfragen.
Gerade bei Elektromotoren und insbesondere größeren Elektromotoren werden immer häufiger weitere Sensoren benötigt. So werden beispielsweise über gesonderte Sensoren auch die Tem- peraturen der Wälzlager oder anderer Lagersysteme des Rotors des Motors, neben der Kühlwasservorlauftemperatur auch die Kühlwasserrücklauftemperatur, Wicklungstemperaturen, erzeugte Momente und dergleichen erfasst. Für alle diese weiteren Sensoren ist eine gesonderte Datenleitung zur Auswerteeinheit hin erforderlich. Darüber hinaus muss die Auswerteeinheit in Abhängigkeit der angeschlossenen Sensoren konfiguriert werden, was bedeutet, dass insbesondere dann, wenn ein Elektromotor in unterschiedlichsten Konfigurationen verwendet wird, jede dieser Konfigurationen eine eigene Steuerung in der Aus- werteeinheit benötigt, die in Abhängigkeit der angeschlossenen Sensorik und gegebenenfalls weiteren Steller konfiguriert ist, um diese angemessen anzusteuern und auszuwerten. Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber den Konfigurationsaufwand im Bereich der Auswerteeinheit zu verringern und mit einer Standardkombination von Aktor und zugeordneter Auswerteeinheit eine möglichst große Flexibilität hinsichtlich der Bestückung des Aktors mit Sensoren zu ermöglichen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen Aktor gemäß der Erfindung bzw. durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Aktors gelöst.
Ein Aktor gemäß der Erfindung weist Sensoren zum Erfassen von den Betriebszustand des Aktors repräsentierenden Größen auf, welche mit einer dem Aktor zugeordneten Auswerteeinheit verbunden sind, wobei die Auswerteeinheit mit wenigstens einem Element aus der Menge der Sensoren und Stellglieder über einen ersten Datenbus verbunden ist .
Dadurch, dass die Elemente aus der Menge der Sensoren und Stellglieder mit der Auswerteeinheit über einen Datenbus ver- bunden sind, ist ein flexibleres Ansteuern und auch eine variablere. Gestaltung der Bestückung des Aktors möglich. Die Busstruktur des ersten Datenbus - also ob Stern, Ring oder Linie oder einer Kombination daraus - zwischen Sensoren und Auswerteeinheit ist vom Fachmann den technischen Bedürfnissen und Anforderungen, an die Eigenschaften des Netzwerkes, seiner Variabilität und den Eigenschaften der Umgebung, in der das Netzwerk verlegt ist (beispielsweise elektromagnetische Wellen, Temperaturschutz) anzupassen. Auch das Übertragungsmedium des Netzwerkes muss nicht zwingend auf elektrischer Basis stattfinden. Es ist zwar möglich, beispielsweise mit abgeschirmten Kabeln, den ersten Datenbus auf Drahtbasis mit elektrischer Signalübermittlung zu realisieren, aber auch ein optischer Bus, beispielsweise mit Glasfaserkabeln oder auch rein optischen Übertragungsstrecken im sichtbaren Bereich o- der im Infrarotbereich sind genauso denkbar, wie ein Datenbus, der die Signale kabellos durch elektromagnetische Wellen überträgt . Es können sowohl ausschließlich Sensoren als auch ausschließlich Stellglieder mit der Auswerteeinheit verbunden sein. Meist werden sowohl Sensoren als auch Stellglieder am ersten Datenbus angeschlossen sein.
Der Vorteil eines Netzwerks ist vor allem darin zu sehen, dass die Daten zwischen den Sensoren, den Stellgliedern und der Auswerteeinheit in einem bestimmten Protokoll übertragen werden können. Dabei kann die Informationsübermittlung zur Auswerteeinheit sowohl periodisch-zyklisch erfolgen, oder a- ber auch durch von der Auswerteeinheit veranlasste Abfrage. Das Protokoll der Datenübertragung kann ebenso an die Umgebungseinflüsse angepasst sein wie die Auslegung des Datenbus. So können z. B. bei großen Störeinflüssen besonders gut gegen Störungen geschützte Protokollformate gewählt werden.
Neben den Sensoren können im Aktor also auch Stellglieder angeordnet sein, welche mittels des ersten Datenbus mit der Auswerteeinheit verbunden sind. So können beispielsweise bei Schrittmotoren oder anderen Linearantrieben Schalteinrichtungen., Ventile, Piezo-Aktuatoren, Bremseinrichtungen oder Sperren vorgesehen sein, welche direkt am Motor bzw. der Antriebswelle des Motors angreifen. Diese verhindern beispielsweise dann eine Drehbewegung des Rotors, wenn am Rotor kein Antriebsmoment anliegt, welches wenigstens ein Stillhalten des Rotors gewährleitstet . In diesem Fall kann sowohl das Ansteuern als auch das Überwachen des Stellgliedes über die Auswerteeinheit erfolgen. Hierzu können Sensordaten und auch Zustandsinformationen über das Stellglied der Auswerteeinheit zugeführt werden, wobei dies mittels des ersten Datenbusses erfolgt .
Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinheit über einen zweiten Datenbus mit einem Steuerge- rät verbunden, so dass eine übergeordnete Steuerung/Regelung auf die Informationen der Auswerteeinheit zurückgreifen und/oder Befehle, Informationen an diese übermitteln kann. In dieser vorteilhaften Ausgestaltung können somit nicht nur Sensoren, sondern auch Stellglieder, welche unmittelbar dem Aktor zugeordnet sind mit der Auswerteeinheit verbunden sein und so von einem Steuergerät angesteuert werden, welches mit der Auswerteeinheit verbunden ist und entsprechende Zustands- daten über den Steller auch mittelbar vom Steuergerät abgefragt werden. Dies ist eine Maßnahme, die zunächst unmittelbar die Funktion und Ansteuerung von derartigen Stellgliedern in einem Aktor betrifft, gleichzeitig aber auch die Betriebs- Sicherheit des Aktors und des Stellgliedes erhöht, da in einfacher Weise mehr Informationen an das Steuergerät übermittelt werden können, wobei die Informationen nur über eine geringe Anzahl an Kommunikationseinrichtungen dem Steuergerät zugeführt werden, was wiederum die Möglichkeit der Überwa- chung der sicheren und erfolgreichen Kommunikation ermöglicht bzw. vereinfacht.
Gemäß besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind bei den Sensoren neben den Messdaten und soweit vorhanden auch bei den Stellgliedern neben ihren Zustandsinformationen auch weitere Daten an die Auswerteeinheit übermittelbar abgelegt, wobei diese weiteren Daten insbesondere wenigstens I- dentifikationsdaten und Betriebsparameterdaten sind.
Über die Identifikationsdaten, welche an die Auswerteeinheit übermittelbar sind, kann sichergestellt werden, dass die Auswerteeinheit den Sensor bzw. das Stellglied richtig erkennt und es kann überprüft werden, ob zwischen zwei Inbetriebnahmen der Einrichtung ein Austauschen eines Sensors erfolgt ist. Somit kann in einfacher Form der Zustand des Systems und seiner Komponenten überwacht werden, so dass beispielsweise bei Reparaturfällen und Wartungsarbeiten die Überprüfung zum Einen des korrekten Anschlusses aller Sensoren, die erwünscht sind, erfolgt ist und zum Anderen kann verifiziert werden, ob der angeschlossene Sensor von seinem Typ her zur Verwendung an dieser Stelle geeignet ist. Dies kann beispielsweise aus den Sensordaten, die den Typ des Sensors, den Hersteller, die Bestellnummer und die Versionsnummer umfassen, ermittelt werden. Hierzu können insbesondere in der Auswerteeinheit entsprechende Informationen beispielsweise in einer Tabelle abgelegt sein, die in Abhängigkeit der Konfiguration der Anlage festlegt, an welcher Stelle des Netzwerkes Sensoren vorhanden sein müssen, und welche Sensoren an diesem Ort erlaubt sind. Darüber hinaus kann ein Aktor auch einen Konfigurationsspeicher aufweisen, in dem durch die Auswerteeinheit auslesbar die Konfiguration an Sensoren, Stellgliedern und insbesondere auch ihre jeweils erforderliche Spezifikation abgelegt ist.
Durch eine Übermittlung der Betriebsparameterdaten, die vom Sensor an die Auswerteeinheit übermittelt werden, kann für jeden der Signaltypen des Sensors festgelegt werden, welches Format die Daten aufweisen und es kann beispielsweise durch Vorgabe der Nennwerte und zugehöriger Funktionswerte eine Sensorkennlinie vorgegeben werden, die das Sensorverhalten bzgl. der Messgröße charakterisiert. So kann beispielsweise die Umsetzung des Sensorwertes, wie einer Spannung in eine Messgröße, wie die im Bereich des Sensors herrschende Temperatur erst in der Auswerteeinheit erfolgen und zwar in Abhängigkeit der Kennlinie des Sensors. Auch die maximalen Betriebsbereiche, Versorgungsspannungsauslegung und ähnliche Charakteristika des Sensors können in diesem Bereich abgelegt sein. Ein so ausgestatteter Sensor misst beispielsweise, zwecks Bestimmung der Temperatur Teilspannungswerte. Der analog gemessene Wert wird im Sensor in einen Digitalwert übersetzt, welcher über den ersten Datenbus an die Auswerteeinheit übermittelt wird. In der Auswerteeinheit wird anhand der Kennlinie des Sensors, welche vom Sensor an die Auswerteeinheit übermittelt wurde, in den Temperaturwert übersetzt. Auf Anfrage oder zyklisch übermittelt dann die Auswerteeinheit den Wert der Temperatur im Bereich des Sensors an das Steuergerät, welches sein Steuerverfahren in Abhängigkeit des Tem- peraturwertes und nicht des gemessenen Spannungswertes ausführt. Der Vorteil dieser Vorgehensweise ist darin zu sehen, dass bei einem Austausch des Sensors durch einen Sensor mit anderen Kenndaten - beispielsweise weil die Kennlinie durch Messen für den einzelnen Sensor herstellertoleranzfrei ermittelt wurde - ein Anpassen des Verhaltens des Systems an den geänderten Sensor ermöglicht werden. Wird ein Sensor durch einen anderen ersetzt, so wird durch Übermitteln der Betriebsparameterdaten des Sensors an d e Auswerteeinheit automatisch berücksichtigt, welche Spannungs-Temperatur-Relation der individuelle Sensor aufweist und das Spannungssignal entsprechend individuell in einen Temperaturwert umgesetzt. Zugleich sind auch am Steuergerät die Betriebsparameter der einzelnen Sensoren abfragbar. So kann sowohl über das Steuergerät, als auch über die Auswerteeinheit überprüft und vali- diert werden, ob ein Sensor geeigneten Messbereichs in einer Messposition angeordnet ist.
Gemäß bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Aktor um einen Elektromotor. Der Elektromotor wird insbesondere als Stellantrieb, wie ein Linearantrieb sein und darüber hinaus bevorzugt wenigstens ein Stellglied im Sinne einer Rücklaufsperre oder -bremse aufweisen, welches eine
Drehbewegung des Elektromotors in antriebslosem Zustand- wenigstens in einer Drehrichtung sperrt . Dabei kann ein Positionsmesssystem zum Erfassen der Position des Linearantriebs als einer der dem Motor zugeordneten Sensoren vorgesehen sein.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass die Auswerteeinheit im Gehäuse des Aktors angeordnet ist, dabei wird bevorzugt eine Gehäuseaußenseitegesteckver- bindung zum Verbinden der Auswerteeinheit über einen zweiten Datenbus mit dem Steuergerät, welches gemäß weiterführender Ausgestaltung außerhalb des Aktors angeordnet ist, vorzugsweise über nur ein Kabel ermöglicht. Diese Vorgehensweise ermöglicht es, die Infrastruktur aufwärts der Auswerteeinheit hin zum Steuergerät über ein einziges Kabel zu führen, welches insbesondere ein übliches Datenbuskabel ist. Abwärts der Auswerteeinheit kann ein Bus verwendet werden, welcher an die speziellen Bedingungen im Bereich des Aktors angepasst ist. Die Infrastruktur abwärts der Auswerteeinheit kann dabei beispielsweise in mehreren Buslinien bestehen, denen jeweils besondere Sensoren oder Stellglieder zugeordnet sind. Hierdurch ist zum einen der Verkabelungsaufwand innerhalb des Aktors begrenzt und verringert, gleichzeitig kann über eine standardisierte Schnittstelle unabhängig von der Konfiguration abwärts der Auswerteeinheit der Aktor von dem Steuergerät angesteuert werden, wobei die zur Verfügung stehenden Funktiona- litäten und Sensoreinrichtungen über die Auswerteeinheit vom Steuergerät abfragbar gestaltet sind.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dient dem Betreiben eines Aktors, welcher eine Auswerteeinheit und we- nigstens ein mit dieser über einen ersten Datenbus verbundenes Element aus der Menge der Sensoren und Stellglieder aufweist, wobei die Sensoren bzw. Stellglieder Daten an die Auswerteeinheit übermitteln. Dabei können in vorteilhafter Weise die Sensoren den Betriebszustand des Aktors repräsentierende Messgrößen erfassen und an die Auswerteeinheit übermitteln.
Gemäß bevorzugter Ausgestaltung übermittelt die Auswerteeinheit über einen zweiten Datenbus Daten an ein Steuergerät . Gemäß diesem vorteilhaften Verfahren wird es ermöglicht, die Kommunikation nach außen über einen herkömmlichen, nämlich den zweiten Datenbus zu führen, während die konfigurationsabhängige Kommunikation zwischen Auswerteeinheit und Sensoren über 'einen ersten Datenbus geführt wird. Der zweite Datenbus kann dabei insbesondere ein üblicher standardisierter Daten- bus sein, während der erste Datenbus an die besonderen Erfordernisse im Bereich des Aktors spezifisch angepasst sein kann. Besonders einfach kann bei einem solchen Datenbus die Adressierung der einzelnen zugeordneten Elemente, wie den Sensoren über ein Adressbit der Länge 1 Byte erfolgen, wäh- rend nachfolgend Daten übermittelt werden. Hierdurch würde es ermöglicht, dass eine Auswerteeinheit bis zu 256 verschiedene Einrichtungen adressieren kann, welche über den Bus mit ihr verbunden sein können. Sollten mehr Einrichtungen mit der Auswerteeinheit verbunden werden, so muss das Adressfeld entsprechend vergrößert werden.
Insbesondere kann ein Unterschied in der Übertragungsrate zwischen dem ersten und dem zweiten Datenbus bestehen. So kann es sich bei dem zweiten Datenbus, der die Kommunikation des Steuergerätes mit der Auswerteeinheit regelt, insbesondere um einen relativ langsam getakteten Datenbus handeln, wäh- rend die Informationsübertragung auf dem ersten Datenbus zwischen den Sensoren und den der Auswerteeinheit in wesentlich höherer Geschwindigkeit erfolgen kann. Durch diese Maßnahme wird es insbesondere ermöglicht, dass die Auswerteeinheit einen Teil der Auswertung und Konzentration der Messwerte vor- nimmt und die ausgewerteten Daten an das Steuergerät übermittelt.
Gemäß bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind sowohl Sensoren als auch Stellglieder mittels des ersten Datenbusses mit der Auswerteeinheit verbunden, wobei die Stellglieder von der Auswerteeinheit über den Datenbus ansteuerbar sind und Daten an die Auswerteeinheit übermitteln. Durch diese Gestaltung wird es ermöglicht, im Bereich des Aktors zusätzliche Stellglieder anzuordnen, in ihrem Be- trieb anzusteuern und in der Dauer des Betriebes zu überwachen. Dies betrifft insbesondere Stellglieder wie Betriebsbremsen oder -sperren, welche im Betrieb des Aktors aktiviert und deaktiviert werden können.
Gemäß besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden von den mit der Auswerteeinheit verbundenen Sensoren und Stellgliedern - soweit vorhanden - Identifikationsdaten übermittelt, welche eine individuelle Identifikation des Sensors bzw. Stellglieds ermöglichen. Die Identifikationsdaten können dabei insbesondere Sensortyp, Hersteller, Bestellnummer und Version des Sensors sowie dessen Seriennummer enthalten. Damit ist dieser Sensor gegenüber allen anderen Sensoren indi- vidualisiert und über die Identifikationsdaten kann in der Auswerteeinheit überprüft werden, ob eine Veränderung in den Sensoren stattgefunden hat, was beispielsweise eine neue Abnahme des Aktors oder der mit dem Aktor angesteuerten Ein- richtung zufolge haben könnte. Es ist insbesondere auch überprüfbar, ob ein eingebauter Sensor oder ein eingebautes Stellglied seit der letzten Außerbetriebnahme und vor der nachfolgenden Inbetriebnahme ausgetauscht wurde. Solange dies nicht der Fall ist, kann beispielsweise auf Nichtbeseitigung von Störungen oder Fehlern geschlossen werden und zumindest eine Überprüfung veranlasst werden. Auch kann überprüft werden, ob die verwendeten Sensoren und Stellglieder für die Verwendung geeignet sind, die erfolgt. So kann beispielsweise in der Auswerteeinheit eine Tabelle zugelassener Sensoren und Sensortypen bzw. Versionsnummern hinterlegt sein und abgeglichen werden, ob der verwendete Sensor ein zulässiger ist.
Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mit der Auswerteeinheit verbundene Sensoren und Stellglieder wenigstens einmal Betriebsdaten übermitteln, die Betriebsparameter des Sensors bzw. Stellglieds enthalten. Die. Betriebsparameterdaten, welche von Stellglied oder Sensor an die Auswerteeinheit übertragen werden, ermöglichen es, Auswertungen der Signale des Sensors in die Auswerteeinheit zu verlagern und gleichzeitig ein automatisches Anpassen der
Auswertung in der Auswerteeinheit an den tatsächlich verwendeten Sensor vorzunehmen, ohne dass eine gesonderte Einstellung der Auswerteeinheit vorgenommen werden müsste. Gemäß bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden die Betriebspa- rameterdaten insbesondere dann von Sensoren bzw. Stellgliedern an die Auswerteeinheit übermittelt, wenn anhand der I- dentifikationsdaten festgestellt wurde, dass der Sensor bzw. das Stellglied bisher nicht an der Auswerteeinheit angemeldet war. Dies gilt beispielsweise auch dann, wenn der Sensor aus- getauscht wurde. Ein ausgetauschter Sensor meldet sich bei der Inbetriebnahme des Systems über seine Identifikationsdaten an. Es wird festgestellt, dass diese Identifikationsdaten der Auswerteeinheit noch nicht bekannt sind. Dann wird veran- lasst, dass der Sensor die Betriebsparameterdaten, welche ihn charakterisieren, an die Auswerteeinheit übermittelt.
Gemäß bevorzugter weiterführender Ausgestaltung der Erfindung erfolgt in der Auswerteeinheit ein Auswerten der von Sensoren und Stellgliedern erhaltenen Daten. Dabei kann beispielsweise ein Umsetzen von Signalpegeln, wie gemessenen Spannungswerten in Messwerte, wie Temperatur bei einem elektrischen Tempera- turfύhler - in der Auswerteeinheit erfolgen. Die Auswerteeinheit übermittelt an das Steuergerät die aufbereiteten Daten und nicht die von den Sensoren erfassten Daten. Dies ermöglicht es, die Steuerung im Steuergerät nach den reellen physikalischen Großen vorzunehmen, während die Umsetzung und Auswertung der Messsignale an die externe Auswerteeinheit u- bergeben wurde. Auch ist es möglich, dass in der Auswerteeinheit die Werte bestimmter Sensoren kontinuierlich erfasst und aufbereitet werden, jedoch nur auf Anfrage oder nur im Bedarfsfall, beispielsweise wenn ein Sensorwert einen Sollbe- triebsbereich verlaset, an die Steuereinheit übermittelt werden. So kann beispielsweise selbsttätig in der Auswerteeinheit überwacht werden, ob die Temperatur in einem Lager einen Grenzwert nicht überschreitet. Erst beim Übersteigen des Grenzwertes wird von der Auswerteeinheit an die Steuereinheit ein Signal gesendet, wobei dann in dem Steuergerät entsprechende Maßnahmen und Kontrollroutmen vorgenommen werden können.
In weiterführender bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Aufbereiten der Daten in der Auswerteeinheit in Abhängigkeit der Betriebsparameterdaten, welche von den Sensoren und Stellgliedern an die Auswerteeinheit übermittelt wurden. So ist es beispielsweise möglich, dass der Sensor die Sensorkennlinie zwischen gemessener Große und Messwert, wel- ehe für ihn individuell gültig ist oder bautypartspezifisch ist, an die Auswerteeinheit übermittelt. So kann beispielsweise ein Temperaturfühler seine für ihn gültige Spannungs- temperaturkennlinie übermitteln, wenn der Sensor die Messgröße Temperatur über die gemessene Größe Spannung zwischen zwei Punkten erfasst. Wird der Sensor ausgetauscht, so werden die Betriebsparameterdaten des neu eingebauten Sensors an die Auswerteeinheit übermittelt, so dass die Auswerteeinheit stets die Kennlinie des Sensors verwendet, der auch aktuell an der Auswerteeinheit angeschlossen ist. Es können somit Fehler in der Auswertung der gemessenen Daten vermieden werden, welche beispielsweise im Zusammenhang mit Wartungsarbei- ten entstehen könnten, wenn Komponenten durch andere Komponenten ausgetauscht werden, wobei diese nicht unbedingt die gleichen Charakteristiken aufweisen.
Über einen am Aktor angeordneten Konfigurationsspeicher kön- nen über den ersten Datenbus Konfigurationsdaten an die Auswerteeinheit übermittelt werden, welche insbesondere die Liste der erforderlichen Sensoren und Stellglieder, sowie die zu erfüllenden Spezifikationen enthält. Nach dem Übermitteln ggf. auch dieser Daten an die Auswerteeinheit kann von dieser überprüft werden, ob hinsichtlich Präsenz und Anforderungen der tatsächlichen Konfiguration diesen Erfordernissen genügt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Konfigurationsspeicher auch extern gehalten ist und erforderliche Daten auf die Auswerteeinheit und/oder das Steuergerät übermittelt werden.
Außer in den Ansprüchen ist nachfolgend die Erfindung auch anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert; dabei zeigt:
FIG 1 einen erfindungsgemäßen Aktor mit einer Auswerteeinheit; FIG 2 in schematischer Darstellung die Identifikationsund Betriebsparameterdaten, welche in Sensoren und Stellgliedern abgelegt sind und
FIG 3 das Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens . FIG 1 zeigt den Aktor 10, welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Elektromotor 11 als Stelleinheit aufweist. Die Daten der Sensoren 12 und beispielsweise von Stellgliedern 13 sowie in Speichern abgelegte Kenndaten, wel- ehe den Aktor und seine Ausführungsform charakterisieren, werden über die beiden Linien 15 a und 15 b des ersten Datenbus 15 an die Auswerteeinheit 16 übermittelt. Über die Identifikationsdaten, welche abgelegt sind, können Erfordernisse überprüft werden, denen bestimmte Sensoren und Steller zu ge- nügen haben und es kann festgestellt werden, welche Konfiguration von Sensoren und Stellgliedern gegeben ist. Diese kann mit in dem Spezifikationsspeicher 23 abgelegten Speicherdaten, welche durch die Auswerteeinheit 16 auslesbar sind, verglichen werden. Über die beiden parallel zueinander angeord- neten Linien 15 a und 15 b des ersten Datenbus übermitteln die Sensoren 12 sowie die Stellglieder 13 ihre Messwerte, a- ber auch ihre Identifikationsdaten sowie ihre Betriebsparameterdaten an die Auswerteeinheit 16. Die Auswerteeinheit 16 ist über eine Schnittstelle 17, welche am Gehäuse des Aktors 10 angeordnet, ist über einen zweiten Datenbus 18 mit dem Steuergerät 19 verbunden.
Die Steuereinheit nimmt die Auswertung der von den Sensoren übermittelten Daten, wie den Messwerten ebenso selbsttätig vor, wie die Überprüfung der Identifikationsdaten sowie die Anpassung der Betriebsparameterdaten, soweit diese sich ändern. Darüber hinaus werden in der Auswerteeinheit beispielsweise Umsetzungen von gemessenen Größen, wie beispielsweise der Spannung bei einem Temperatursensor in die Messgrößen, beispielsweise die Temperatur, welche dem Spannungswert zu zuordnen ist, über Kennlinien oder Kennfelder vorgenommen.
Insbesondere kann das Übermitteln der Daten der Sensoren 12 und der Stellglieder 13 zeitlich zyklisch an die Auswerteein- heit 16 erfolgen. Die Auswerteeinheit 16 ermittelt dann, da sie über die Schnittstelle 17 mit dem Steuergerät 19 verbun¬ den ist, über den zweiten Datenbus, welcher ein komplett ver- schiedenes Busprotokoll verwenden kann und bei dem es sich um einen in industriellen Anwendungen standardgemaß verwendeten Datenbus handeln kann, entsprechende Daten entweder zyklisch oder bedarfsweise oder auf Anfrage an das Steuergerat 19. Das Steuergerat 19 ist dabei extern des Aktors oder aber extern der Maschine, an welcher der Aktor angeordnet sein kann, räumlich platziert. Die Auswerteeinheit 16 ist im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel des Gehäuses 20 des Aktors 10 angeordnet. Eine Anordnung im Bereich des Gehäuses, aber auch in der Nähe des Aktors, aber außerhalb seines Gehäuses ist ebenso denkbar, aber mit einem höheren verbindungstechnischen Aufwand verbunden.
Die FIG 2 zeigt in schematischer Darstellung die Blocks von Daten, welche als Betriebsparameterdaten 21 und Identifikationsdaten 22 in einem Speicher des Sensors abgelegt sind und von der Auswerteeinheit auslesbar bzw. an die Auswerteeinheit übermittelbar sind. Die Identifikationsdaten 22 beinhalten dabei insbesondere den Sensortyp, den Herstellertyp, die Be- stellnummer sowie die Versionsnummer des Sensors oder Stellgliedes, -können aber auch die Seriennummer enthalten..
Die Betriebsparameterdaten 21 enthalten für jeden Signaltyp des Sensors, welcher dieser an die Auswerteeinheit übermit- telt . Es kann sich beispielsweise um Informationen darüber handeln, ob ein Temperatursensor kontinuierlich oder schwell- wertschaltend Daten übermittelt, ob ein Beschleunigungssensor absolute Beschleunigungswerte oder relativ Beschleunigungen misst, oder in welcher Maßeinheit die Werte eines Wegaufneh- mers angegeben sind. Darüber hinaus können Kenndaten über die Versionsnummer, die Struktur das Format und die Datenwerte selber im Signaltyp abgelegt sein. Neben den Formatsdaten können auch Kennliniendaten z. B. Bezugswerte und zugehörige Bezugsgroße abgelegt sein, so dass beispielsweise aus mehre- ren zugehörigen Paaren von Bezugswert und Bezugsgroße über Extrapolation die Kennlinie des Sensors bestimmt ist. Auch die Auslegung auf bestimmte Betriebsspannungen, Betriebsstro- me und andere Begrenzungen des Einsatzbereiches von Steller oder Sensor können im Signaltyp abgelegt sein und der Auswerteeinheit zur weiteren Verarbeitung übermittelt werden.
Die FIG 3 zeigt das Flussdiagramm eines erfmdungsgemaßen
Verfahrens zum Betreiben eines Aktors. Gemäß dem Schritt 301 des Verfahrens erfolgt nach dem Inbetriebnehmen der Anlage zunächst ein Auslesen der Spezifikationsdaten aus dem Spezifikationsspeicher 23 und ein Abfragen der Identifikationsda- ten aller angeschlossenen Sensoren 12 und Stellglieder 13 durch die Auswerteeinheit 16. Gemäß dem Schritt 302 werden die nun eingelesenen Identifikationsdaten mit den abgespeicherten Identifikationsdaten verglichen und im Falle von Abweichungen bei einem oder mehreren Sensoren wird zum Schritt 303 gesprungen. Gemäß dem Schritt 303 wird für den ersten
Sensor, für den eine Abweichung festgestellt wurde, die Identifikationsdaten in den Speicher geschrieben und die Betriebsparameter dieses Sensors werden eingelesen und im weiteren verwendet. Dann wird zum Schritt 301 zurück gesprungen. Die Schleife aus den Schritten 301, 302 und 303 wird solange durchlaufen, bis im Schritt 302 festgestellt wird, dass sämtliche angeschlossenen Sensoren 12 und Stellglieder 13 mit vorbekannter Identifikation und zugehöriger Betriebsparameterdaten im Speicher des Auswerteeinheit 16 abgelegt sind und eine entsprechende Verarbeitung der Daten ermöglicht ist.
Dann wird zum Schritt 304 übergegangen. Im Schritt 304 wird überprüft, ob alle Sensoren und Stellglieder mit ihren Eigenschaften dem entsprechen, was an Anforderungen erforderlich ist und ob alle gemäß den Kenndaten 14 erforderlichen Senso- ren und Stellgliedern aktiviert und vorhanden sind - also den Spezifikationsdaten genügt. Ist dies nicht der Fall, so wird gemäß dem Schritt 305 ein Fehlersignal erzeugt und über den zweiten Datenbus an das Steuergerät 19 übermittelt. Andernfalls wird im Schritt 306 ein Bereitschaftssignal über den zweiten Datenbus 18 an das Steuergerat 19 übermittelt. Gemäß dem Schritt 307 nimmt nun das Steuergerat eine laufende Auswertung der über den ersten Datenbus 15 an die Auswerteem- heit 16 übermittelten Daten und Messwerte vor. Gemäß dem Schritt 308 werden, zyklisch oder auf Anfrage, die Daten an das Steuergerät 19 übermittelt, wozu der zweite Datenbus 18 dient. Die Schritte 307 und 308 werden nun laufend während des gesamten Betriebes des Aktors und der Steuereinheit durchgeführt .

Claims

Patentansprüche
1. Aktor (10), mit Sensoren (12) zum Erfassen von den Be- triebszustand repräsentierenden Messgroßen, mit einer dem Ak- tor (10) zugeordneten Auswerteeinheit (16), wobei die Auswerteeinheit (16) mit wenigstens einem aus der Menge aus Sensoren (12) und Stellgliedern (13) über einen ersten Datenbus
(15) verbunden ist.
2. Aktor (10) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinheit über einen zweiten Datenbus (18) mit einem den Betrieb wenigstens des Aktors (10) steuernden Steuergerät (19) verbunden ist.
3. Aktor (10) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sowohl Sensoren (12) als auch im Aktor (10) angeordnete Stellglieder (13) mittels des ersten Datenbus (15) mit der Auswerteeinheit (16) verbunden sind.
4. Aktor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Sensoren
(12) und/oder Stellglieder (13) durch die Auswerteeinheit
(16) auslesbare Daten enthalten, welche wenigstens Identifi- kationsdaten (22) und Betriebsparameterdaten (21) enthalten.
5. Aktor (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Aktor (10) ein Elektromotor (11) , wie ein Stellantrieb, msbesonde- re Linearantrieb, ist, und als Stellglied (13) wenigstens eine Rücklaufsperre aufweist, welche eine Drehbewegung des E- lektromotors (11) in antriebslosem Zustand sperrt.
6. Aktor (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinheit (16) im Gehäuse (20) des Aktors (10) angeordnet ist, wobei vorzugsweise gehäuseaußenseitig eine Steckverb - dung zum Verbinden der Auswerteeinheit (16) über einen zweiten Datenbus (18) mit dem Steuergerät (19) insbesondere mittels eines Kabels vorgesehen ist .
7. Verfahren zum Betreiben eines Aktors (10) mit einer Auswerteeinheit (16) und mit wenigstens einem mit der Auswerteeinheit (16) über einen ersten Datenbus (15) verbundenen Element aus der Menge der Sensoren (12) und Stellglieder (13), wobei Sensoren (12) bzw. Stellglieder Daten an die Auswerte- einheit übermitteln, welche insbesondere den Betriebszustand des Aktors (10) repräsentieren.
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sowohl Sensoren (12) als auch Stell- glieder (13) mittels des ersten Datenbus (15) mit der Auswerteeinheit (16) verbunden sind, wobei die Stellglieder (13) von der Auswerteeinheit (16) über den Datenbus ansteuerbar sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass .die Auswerteeinheit (16) die Daten über einen zweiten Datenbus (18) an ein Steuergerät (19) übermittelt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass von den mit der Auswerteeinheit (16) verbundenen Elementen aus der Menge der Sensoren (12) und Stellglieder (13) Identifikationsdaten (22) ü- bermittelt werden, die eine Identifikation ermöglichen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass von den mit der Auswerteeinheit (16) verbundenen Elementen aus der Menge der Sensoren (12) und Stellglieder (13) wenigstens einmal Be- triebsparameterdaten (21) übermittelt werden, die Betriebsparameter des Sensors bzw. des Stellgliedes enthalten.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , dass das Übermitteln von Betriebsparameterdaten (21) von Sensoren (12) bzw. Stellgliedern (13) an die Auswerteeinheit (16) wenigstens dann erfolgt, wenn anhand von Identifikationsdaten (22) festgestellt wurde, dass der Sensor (12) bzw. das Stellglied (13) bisher nicht bei der Auswerteeinheit (16) angemeldet war.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Aufbereiten der Daten in der Auswerteeinheit (16) in Abhängigkeit von Betriebsparameterdaten (21) erfolgt, die von Sensoren (12) und Stellgliedern (13) an die Auswerteeinheit (16) übermittelt wurden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinheit (16) die von Sensoren (12) und Stellgliedern (13) erhaltenen Daten an das Steuergerät (19) übermittelt, wobei die Daten zuvor wenigstens teilweise in der Auswerteeinheit (16) aufbereitet wurden.
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