運動控制系統的製作方法

2023-06-26 00:24:16 1

專利名稱：運動控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種運動控制系統。
背景技術：
一種運動控制系統例如具有多個驅動器。為了監測運動控制系統的功能和/或行動，可以將數據存儲在跟蹤器中。

發明內容
本發明的目的在於改進所存儲的數據的可評估性。該目的的實現方法在一種運動控制系統或一種相應的運行方法中給出，該運動控制系統或運行方法具有根據權利要求1至11中任一項所述的特徵。運動控制系統例如具有第一驅動器和第二驅動器。為了調節和/或控制驅動器， 存在用於這些驅動器的運動控制器。這些驅動器的運動控制器通過數據通信相聯繫，其中例如也可能存在用於調整和/或控制的中央單元。運動控制系統例如涉及生產機器也或者是工具機。這樣的機器例如是磨床、銑床、車床、印刷機、壓床、起重機、包裝機等等。通過使運動控制系統的不同組件的不同的跟蹤器時間同步，可以改進跟蹤器的數據的可評估性。例如具有跟蹤器的不同的組件可以是能存儲編程的控制器、主機、運動控制器、凸輪控制器、寄存器調節器等等。這些組件是自動化系統的不同部分，該自動化系統例如用於使工具機或生產機器的自動化。在一個實例中，運動控制系統具有第一運動控制器、第二運動控制器和數據總線。 數據總線例如是基於現場總線、乙太網或CAN總線的總線系統。運動控制系統還具有全局時間。該全局時間例如是一個系統時間，系統中的不同組件的時間可以以該系統時間為參照。該全局時間也可以是系統中的唯一時間。此外，全局時間可以分為不同的節拍時間。藉助於第一運動控制器收集第一跟蹤數據。藉助於第二運動控制器收集第二跟蹤數據。跟蹤數據例如是實際電流、實際電壓、控制字碼、報警信號、轉速實際值、位置實際值、點火脈衝、溫度、壓力等等。運動控制器的跟蹤數據具有時間標記。第一運動控制器的時間標記的時間可以和第二運動控制器的時間標記的時間相同或不相同。如果這些時間不同，則至少已知這些時間彼此存在何種關係，從而使不同運動控制器的跟蹤數據可以彼此相關。該時間例如可以和全局時間相關。在系統的一個實例中，全局時間例如是第一也是第二運動控制器的時間。該全局時間可以由主時間發生器通過數據總線傳輸給運動控制器。 跟蹤數據有利地具有取決於全局時間的時間標記。這涉及了第一運動控制器的第一跟蹤數據和第二運動控制器的第二跟蹤數據。運動控制器的跟蹤數據可以存儲在各個運動控制器中的跟蹤存儲器中，並且由此讀出，以便使其和另一個運動控制器的其他跟蹤數據進行組合。運動控制器的跟蹤數據例如也可以直接從運動控制器傳輸給外部的跟蹤器。如果不同的跟蹤數據具有共同的時基，因此這些跟蹤數據可以更加簡單地相互聯繫。藉助於使分開的測量(跟蹤數據)的時間同步可以將分開的測量例如以圖形方式更加簡單地疊加，以便將其在一個窗口中示出。在顯示之前，來自(通過第一運動控制器、其他運動控制器...或第一傳感器、其他傳感器...進行的)不同測量的跟蹤數據也可以進行數學的處理(例如加、減、關聯函數、FFT等等)。例如在工程系統中也或者在主機系統中實現對跟蹤數據和/或對其處理的顯示。工程系統還例如用於以下目的對運動過程編程、對總線系統編程、對自動化系統進行規劃等等。運動控制器可以這樣設計，即其具有至少一個微處理器(特別是CPU)。特別在藉助於至少一個微處理器的條件下進行對跟蹤數據的測量。時間標記被提供給測量數據，由此例如藉助於工程系統可以將跟蹤數據作為信號準時地彼此顯示。通過使用分配用於進行測量的時間標記，可以減小通信拓撲對於被測量的數據的評估可能性的影響。因此如果通信系統控制拓撲，該通信拓撲就不對時間同步的、被分配的跟蹤器有影響。時間標記例如直接通過運動控制器或通過傳感器進行分配，其中運動控制器和/或傳感器接收數據總線的時間信號。通過這種接收特別可以根據全局時間實現同
止
少O在運動控制系統的一個實施方式中，第一運動控制器具有第一跟蹤器並且第二運動控制器具有第二跟蹤器，其中第一跟蹤器的第一跟蹤數據和第二跟蹤器的第二跟蹤數據相聯繫。已經通過時間標記給出了一種聯繫，該時間標記的時間和全局時間聯結。另一種聯繫例如通過對兩個跟蹤數據進行數學處理而得出。隨後，信號例如可能同時在不同的控制-和/或調節裝置上記錄數據，並且由此得出的數據時間同步地在圖形中顯示。在運動控制系統的一個實施方式中，至少兩個運動控制器通過同步函數彼此聯結。第一運動控制器相應地和第二運動控制器或每個其他的運動控制器通過函數(在此例如是同步函數)彼此相聯繫。運動控制器例如具有主機也或者是管理系統。函數通過總線系統可以使運動控制器同步。在隨傳輸系統時間(全局時間)同步的總線系統中，根據對延遲時間 (Delayzeiten)的認識在時間上彼此妥善地限定或能準確確定各個總線連接和進而是控制系統。通過應用全局時間可以利用信號彼此在時間上準確的顯示實現分配跟蹤器。信號可以非常準確地在時間上進行對應，並且因此也在共同的跟蹤器中隨高解析度的時基示出。例如藉助於工程系統實現跟蹤器的參數化。可以通過總線上的觸發器信號初始化一個或多個跟蹤器的啟動。規劃決策者也能執行啟動，例如在聯繫對規划起決定作用的同步性的情況下。在運動控制系統的一個實施方式中，在圖形中時間同步地顯示了不同的運動控制器的跟蹤數據。這通過同步的數據總線來實現。通過該總線可以傳輸系統時間，該系統時間用於進行同步。觸發器可以激活一個或多個跟蹤器的啟動。觸發器可以是內部的軟體信號或也可以是外部的硬體觸發器信號。利用僅一個觸發器可以啟動不同的單獨的跟蹤器。觸發器信號例如也可以在圖形中和跟蹤信號一起顯示。通過應用取決於全局時間的時間標記可以將信號同時、共同觸發地記錄在不同的自動化系統中並且可以在圖形化的跟蹤器中時間同步地和/或共同地進行顯示。觸發器也可以通過第二通信路徑傳輸，如果跟蹤值如說明的自身佔有一個時間標記，則觸發器事件的時間精度並不是決定性的。在系統的一個實施方式中，在跟蹤器啟動以後將數據記錄在環形緩衝器中。跟蹤器可以在總系統的每個運動控制器中也或者僅僅在所選擇的一個運動控制器中啟動。跟蹤器也可以在可編程控制器(SPS)中，或者在控制系統或工程系統中，其中不同裝置(例如傳感器、執行器、控制器、調節器)的跟蹤數據通過帶有時間標記的數據總線傳輸給跟蹤器。 因此該時間標記儘可能接近數據產生源來分配並且配有一個時間標記，其取決於具有多個通信用戶的較大的系統的全局時間。如果工程系統存儲了跟蹤數據，那麼在此也可以進行評估。被記錄的數據和時間標記一起被發送給工程系統。在此，數據利用涉及其相互關係的時間標記進行評估並且傳輸到共同的時基中。在一個實施方式中，觸發器信號可以由運動控制器或由觸發器出現在其上的那個 CPU通過UDP廣播發射給系統中另外的、特別是其他全部裝置。如果觸發器信號出現或進行通信，則跟蹤值從環形緩衝器的觸發器開始寫入跟蹤存儲器中，或者這些值從觸發器信號開始不再被覆蓋。在一個實施方式中，觸發器(觸發器信號)通過數據總線傳輸給(特別是全部的) 和數據總線連接的裝置。在此，時間信息(特別是時間標記)可以隨觸發器信號一起同時傳輸。通過這些時間信息可以聯繫全局時間來測定，觸發器實際上何時出現。為此例如觸發器信息的運行時間通過數據總線來應用。自動化裝置或數據總線上的裝置由此例如可以傳輸信息，即何時可以同步結束數據採集(這表示跟蹤結束)。時間同步性在此特別涉及數據總線的節拍時間。通過應用時間標記，觸發器不必進行時間同步，這是因為值首先已經可以不取決於它來進行存儲。通過取決於全局時間的時間標記實現跟蹤數據的同步。在此和準確的時間信息同步的通信系統的有利的特徵通過整個系統變得明顯。通過記錄-和評估過程可以使觸發器事件的通信分離。時間上的解析度/精度可以因此相應於在等時的通信系統、例如PR0FINET(過程現場網絡)IRT中的時間同步的精度(IRT Jsochrones Realtime Ethernet等時性實時乙太網)。運動控制系統的所述的變體也分別涉及一種相應的、用於運行運動控制系統的方法。在該用於進行運動控制的方法中，第一運動控制器和第二運動控制器通過數據總線連接。第一運動控制器的第一跟蹤數據具有取決於全局時間的時間標記。同樣第二運動控制器的第二跟蹤數據具有取決於全局時間的時間標記，其中不同的跟蹤數據通過時間標記相聯繫。


下面參照附圖示例性地說明本發明，附圖示出了在運動控制系統中帶有時間同步的跟蹤器的任務對應關係或通信結構。
具體實施例方式根據附圖示出了第一運動控制器3和第二運動控制器5。運動控制器3，5也可以是驅動系統，其也具有用於給電機通電的整流器。第一運動控制器3具有第一跟蹤器7。第二運動控制器具有第二跟蹤器9。跟蹤器7，9可以記錄在運動控制器3和5中提供使用的信號、數值和數據。第一跟蹤器7具有帶有時間標記16的跟蹤數據15。這在附圖中通過相交的圓示出。第二跟蹤器9同樣具有帶有時間標記16的跟蹤數據17。運動控制器3，5通過數據總線11彼此在數據技術上連接。運動控制器3和5同樣可以通過另一條數據導線 12(例如ftOfinet IRT)彼此連接。通過數據總線11使運動控制器3和5與工程系統20 以數據技術連接。工程系統20具有跟蹤器8。在該跟蹤器8中例如可以存儲具有時間標記的跟蹤數據15和17，根據時間標記將這些數據通過數據總線11傳輸給工程系統20。如果工程系統20僅僅具有一個跟蹤器8，並且在運動控制器中沒有跟蹤器(圖中未示出)，那麼需要跟蹤的數據可以直接由運動控制器傳輸給工程系統20，以便在此將這些數據存儲在跟蹤器8中。數據在此已經隨遵循全局時間的時間標記一起通過數據總線11傳輸給工程系統20。全局時間22也通過總線11進行通信。可以通過單獨的、作為數據總線的乙太網連接或也可以通過ftOfinet-分路12進行記錄數據(跟蹤數據)的數據傳輸。觸發器傳輸例如可以通過異步的通信路徑進行(例如ftOf inet-分路上的 UDP (User Data Protocol 用戶數據協議))。工程系統20具有用於顯示跟蹤數據15和17的顯示器18，其中這些數據在共同的圖形中通過用於時間標記數據16的時間軸示出。這用於對來自於不同裝置的、在此是運動控制器的數據進行時間同步的顯示。
權利要求
1.一種運動控制系統(1)，所述運動控制系統具有第一運動控制器(3)、第二運動控制器(5)、數據總線(11)和全局時間，其中所述第一運動控制器(3)的第一跟蹤數據(15) 具有取決於所述全局時間的時間標記，並且其中所述第二運動控制器(5)的第二跟蹤數據 (17)具有取決於所述全局時間的時間標記。
2.根據權利要求1所述的運動控制系統(1)，其中所述第一運動控制器C3)具有第一跟蹤器(7)，其中所述第二運動控制器( 具有第二跟蹤器(9)，其中所述第一跟蹤器(7) 的所述第一跟蹤數據(1 和所述第二跟蹤器(9)的所述第二跟蹤數據(17)相聯繫。
3.根據權利要求1或2所述的運動控制系統(1)，其中所述第一運動控制器(3)和所述第二運動控制器( 通過同步函數彼此相聯繫。
4.根據權利要求1至3所述的運動控制系統(1)，其中在圖形中所述跟蹤數據(15，17) 時間同步地描述了不同的運動控制器(3，5)。
5.根據權利要求1至4所述的運動控制系統(1)，其中所述數據總線是同步的，其中所述數據總線(11)具有系統時間，所述系統時間用於同步。
6.根據權利要求1至5所述的運動控制系統(1)，其中設置用於啟動所述第一和/或第二跟蹤器(7，9)的觸發器。
7.根據權利要求1至6所述的運動控制系統(1)，其中設置用於存儲所述跟蹤數據 (15，17)的環形緩衝器。
8.根據權利要求1至7所述的運動控制系統(1)，其中工程系統00)存儲所述跟蹤數據(15，17)。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的運動控制系統(1)，其中通過數據總線能將觸發器傳輸給一個裝置，其中所述觸發器具有時間信息，其中特別由所述時間信息能測定跟蹤結束，其中所述跟蹤結束特別是時間同步的。
10.一種用於進行運動控制的方法，其中第一運動控制器C3)通過數據總線和第二運動控制器( 連接，其中所述第一運動控制器C3)的第一跟蹤數據(1 具有取決於全局時間的時間標記，並且其中所述第二運動控制器( 的第二跟蹤數據(17)具有取決於所述全局時間的時間標記，其中不同的跟蹤數據(15，17)通過所述時間標記相聯繫。
11.根據權利要求10所述的方法，其中應用根據權利要求1至9中任一項所述的跟蹤系統(30)。
全文摘要
本發明涉及一種運動控制系統(1)，具有第一運動控制器(3)、第二運動控制器(5)、數據總線(11)和全局時間，其中第一運動控制器(3)的第一跟蹤數據(15)具有取決於全局時間的時間標記，並且其中第二運動控制器(5)的第二跟蹤數據(17)具有取決於全局時間的時間標記。
文檔編號G05B19/406GK102411338SQ20111026820
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月9日 優先權日2010年9月22日
發明者彼得·華格納, 約亨·施林克特, 約爾格·弗爾曼, 賴納·默林 申請人:西門子公司