用于读入一系列数据流的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于读入一系列数据流的方法以及一种相关联的装置。
[0002]根据本发明的方法、以及用于实施该方法的装置特别适合用在自动化技术设备中。
【背景技术】
[0003]自动化技术的典型设备有位置测量装置和用来运行它们的后续电子件(Folgeelektroniken)。所述后续电子件例如可以是数字刀具机控制系统或者是复杂的设备控制系统。
[0004]位置测量装置例如用于在受调节的驱动件中查获位置当前值，其需要后续电子件，例如数字控制系统，用于为调节回路计算额定值，利用额定值来控制驱动件(例如前推刀具或者工件)。如果所述位置测量装置是旋转编码器或者角度测量仪，那么它们为此例如直接地或者间接地与马达的转轴耦联。长度测量仪例如测量机床和相对于机床可定位的机床部件(例如可移动的刀具滑板)之间的线性运动。
[0005]如今优选地使用绝对的位置测量装置。这些位置测量装置产生绝对的测量值，这些测量值经由数字的、大部分情况下串联的数据端口从位置测量装置传输给后续电子件。所述测量值在大部分情况下是位置值(角度值或者线性位置)，但是也公知许多位置测量装置，它们提供速度或者加速值，也就是体现随着时间的位置变化的测量值。
[0006]特别是在大型的或者空间分布广泛的设备中，为了在测量仪及其后续电子件之间的数据传输通常需要桥接很长的距离。这就导致数字信号的信号质量经由导线长度变差，从而使得接收者一方更加难以正确读入到达的数据流。
[0007]通过使用高价值的数据电缆可以起到反作用，然而这会导致整个系统的成本显著提升。
[0008]另一种在电缆很长的情况下实现可靠的数据传输的可能性是，减少数据传输率。但是这会影响调节回路的动态，其例如需要位置测量装置的位置值作为位置当前值，从而能够计算出新的位置额定值。
[0009]WO 03/067804 Al建议，在接收者一方确定比特错误率，并且据此采取措施，例如要求重复传输，或者减少需要传输的数据包的长度。这种措施也对动态的调节回路的运行有不利的影响。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是，实现一种在自动化技术设备中读入一系列的数据流的方法。
[0011]该目的通过一种方法得以实现。
[0012]建议了一种用于在自动化技术设备中读入一系列的数据流的方法，其中，数据流以如下方式被编码，即，它包括至少两个符号，它们可以通过两个前后相继的信号沿之间的时间间距区分开，并且数据流被输送给读取单元，这个读取单元包括一个符号识别单元，它为信号沿的时间顺序关联符号，其中，为了关联符号考虑到一个时间段，这个时间段包括当前需要关联的符号的当前符号持续时间和前面的符号的至少一个旧符号持续时间。
[0013]此外，本发明的目的是，实现一种用于在自动化技术的设备中读入一系列的数据流的装置。
[0014]该目的通过一种装置得以实现。
[0015]在这里建议了一种用于在自动化技术的设备中读入一系列的数据流的装置，其中，数据流以如下方式被编码，即，使得它包括至少两个符号，这两个符号能够通过两个前后相继的信号沿之间的时间间隔区分开，并且数据流输送给读取单元，该读取单元包括一个符号识别单元，它为信号沿的时间顺序关联符号，其中，在符号识别单元中可以在考虑到一个时间段的情况下关联一个符号，这个时间段包括当前需要关联的符号的当前符号持续时间和前面的符号的至少一个旧符号持续时间。
[0016]当前符号持续时间于是通过两个最后在符号识别单元中到达的信号沿之间的时间间距来确定。为了将一个符号关联给当前符号持续时间所考虑到的时间长度此外还包括至少一个另外的、前面的信号沿。
[0017]符号识别单元包括一个关联单元，向这个关联单元输入
[0018].当前符号持续时间和至少一个旧符号持续时间，或者
[0019].当前符号持续时间和至少这个旧符号持续时间之和，或者
[0020].当前符号持续时间和至少这个旧符号持续时间与理想持续时间之间的偏差量之和，或者
[0021].当前符号持续时间、至少这个旧符号持续时间与理想持续时间的偏差量和补偿量之和。在这个关联单元中，基于这些值为当前符号持续时间关联一个符号。
[0022]为了生成一些值，在这些值的基础上完成符号的关联，在符号识别单元中设计了合适的元件。
[0023]特别是这些元件可以包括至少一个用于测量需要读入的数据流的信号沿之间的持续时间的时间测量单元、一个用于计算需要的和、偏差量等等的计算单元、以及一个用于临时存储测得的符号持续时间的测量值存储器。可以由关联单元向这些元件输送以下信息，告知哪个符号已经关联了至少那个旧符号持续时间。
[0024]根据本发明的方法的其他优点和细节，以及相关联的装置由对以下实施例的说明中得出。
【附图说明】
[0025]图中示出:
[0026]图1位置测量装置和后续电子件的方块图，它们经由双向的数据传输通道相互连接，
[0027]图2用于阐明曼切斯特编码的信号图表，
[0028]图3位置测量装置的端口单元的方块图，
[0029]图4曼切斯特编码的数据流的一个截取部，
[0030]图5后续电子件的端口单元的方块图，与在图3中所示的端口单元一致，
[0031]图6位置测量装置的端口单元的一种作为替选的实施方式的方块图，
[0032]图7位置测量装置的端口单元的另一种作为替选的实施方式的方块图，
[0033]图8位置测量装置的端口单元的另一种作为替选的实施方式的方块图，以及
[0034]图9位置测量装置的端口单元的另一种作为替选的实施方式的方块图。
【具体实施方式】
[0035]图1示出了位置测量装置10和后续电子件100的方块图，它们经由数据传输通道50相互连接。所述位置测量装置10和后续电子件100在这里代表着自动化电子设备。
[0036]位置测量装置10具有以位置检测单元20和可选的处理单元30的形式存在的测量仪组件。该位置检测单元20构造成适合用于生成数字的位置值。它为此例如包括具有测量刻度的量具、用于扫描量具的扫描单元、以及用于从扫描单元的扫描信号中形成数字的位置值的信号处理电子件，这些扫描信号是通过扫描测量刻度生成的。量具和扫描单元以公知的方式相对可运动地布置，并且与应测量其相对位置的机器零部件机械地连接。如果所述位置测量装置10是旋转编码器，应利用其测量电机的转轴的角位置，那么扫描单元(或者说旋转编码器的壳体)例如安接在电机外壳上，并且旋转编码器的与量具抗扭地相连的转轴经由转轴离合器与需要测量的电机转轴相连。
[0037]特别是为了为数字电路部件提供时基、或者说定义的时间光栅，在位置测量装置10中还布置了一个节拍发生器35。它提供至少一个工作节拍信号CLK，输送给数字状态机、微型处理器、微型控制器等等。
[0038]位置检测单元20作为基础的物理扫描原理对于本发明是无意义的。因此可以是作为光学的、磁性的、电容的或者感应的扫描原理。根据必要的处理步骤，这些步骤有必要用来将扫描单元的扫描信号处理成位置值，信号处理电子件包括许多功能单元，这些功能单元实施像放大、信号纠正(补偿量_，振幅_，相位纠正)、刻度周期的计数、A/D转换...这些处理步骤。
[0039]为了在位置检测单元20和处理单元30之间的控制信号和/或数据的传输设计了合适的信号导线。它们特别是用于将在位置检测单元20中生成的位置值传输给处理单元30 ο
[0040]在处理单元30中，位置值在特定情况下被进一步处理，从而获得输出数据。为此可能需要像缩放、数据格式的修改、错误纠正等等这样的处理步骤，这些处理步骤在处理单元30中纯粹以数字形式实施。输出数据却可以不仅仅是位置值，而是也可以是速度值或者加速值，这些值在处理单元30中从多个依次生成的位置值中计算出。
[0041]—方面为了与后续电子件100另一方面为了与测量仪组件20，30通信，在位置测量装置10还进一步布置了一个端口单元40。特别是经由端口单元40完成输出数据向后续电子件100的传输。输出数据经由合适的信号导线由处理单元30或者位置检测单元20传输给端口单元40。也向端口单元40输送一个节拍信号，节拍信号作为它的内部进程的时基。在这里可以是工作脉冲信号CLK。
[0042]用于在位置测量装置10的端口单元40和后续电子件100的对应一致的端口单元140之间传输命令和数据的物理连接是经由双向的数据传输通道50生成的。为此，为位置测量装置10中的数据传输通道50配属了对应一致的发送/接收单元60，并且为后续电子件100中的数据传输通道配置了对应一致的发送/接收单元160，这些发送/接收单元又经由端口电缆61相互连接。所述发送/接收单元60，160在本实施例中构造成适合用于将分别需要发送的、通常以度量有关的(单端型的)信号存在的命令和/或数据转换成有差分信号，例如根据广泛采用的RS-485-标准，并且从到达的差分信号中生成度量有关的信号。为了在发送/接收单元60，160之间的信号传输，在端口电缆61中设计了一个导线对55。导线对55的两条导线通常相互绞合，