专利名称:信息接口和具有信息接口的驱动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及信息接口和具有信息接口的驱动系统。为了能实现在驱动传感器系统和控制器之间统一的通信，提出了用于提供在驱动传感器系统和控制器之间通信的信息接口，其中驱动传感器系统驱动机器，而控制器控制或调节该驱动传感器系统，信息接口包括：输入/输出单元，其用于接收驱动传感器系统的至少一个数据采集单元的第一信息信号并用于借助数据通信电报将第二信息信号输出给控制器；以及，信息处理单元，其用于将第一信息信号加工成第二信息信号，其中第一信息信号由不同的数据格式组成，且将信息处理单元设置成用于将不同类型的第一信息信号转换成预定的统一数据格式并创建第二信息信号，其中第二信息信号只由预定的统一数据格式组成。
【专利说明】信息接口和具有信息接口的驱动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种信息接口，其用于提供在驱动传感器系统与控制器之间的通信，其中所述驱动传感器系统驱动的是例如冲压机、带式输送机等等的机器，而所述控制器对该驱动传感器系统进行控制或调节。
【背景技术】
[0002]常规的驱动传感器系统通常包括:驱动器，其由发动机以及可能还由变速箱组成；传感器，特别是位置编码器；以及，控制器。所述驱动器被嵌入自动化设备中，并旋转地或直线地移动设备的轴。传感器机械地直接连接到驱动器，从而使其采集到有关移动轴的信息(例如位置、速度、加速度等)并将这些信息传递给控制器。控制器从这些信息中计算出设置变量或调节变量，这些变量被用于控制或调节驱动器。
[0003]组件之间的数据交换通过数据线，也就是所谓的总线系统来进行。
[0004]现代驱动传感器系统，以下也称为系统，需要加强信息的采集和交换，以改善整个装置或整个系统的性能和可用性。
[0005]这会导致现有的系统有一部分结构非常不均匀而且复杂。也就是说，系统在布线方面成本高昂且具有复杂的配置。
[0006]从DE 10 2005 016 855A1中已知一种系统，该系统由发动机、传感器、控制器和接口模块组成。在该系统中，传感器检测到系统的各种物理量并将它们传递给接口模块。接口模块将传感器信号加工成评估信号并将评估信号通过总线传送到控制器。
实用新型内容
[0007]本实用新型的任务在于，改进用于提供在驱动传感器系统和控制器之间的通信的信息接口，从而使得有可能进行中央通信和简单通信。
[0008]根据本实用新型，该任务通过用于提供在驱动传感器系统和控制器之间的通信的信息接口得以实现，其中驱动传感器系统驱动机器，而控制器对该驱动传感器系统进行控制或调节，所述信息接口包括:输入/输出单元，其用于接收驱动传感器系统的至少一个数据采集单元的第一信息信号并且用于借助数据通信电报将第二信息信号输出给控制器；以及，信息处理单元，其用于将第一信息信号加工成第二信息信号，其中第一信息信号由不同数据格式组成，且将信息处理单元设置成用于将不同类型的第一信息信号转换成预定的统一数据格式并创建第二信息信号，其中第二信息信号只由预定的统一数据格式组成，并且，各种类型的第一信息信号的数据格式借助不同的数据种类、数据类型和/或数据协议进行区分，而且其中数据种类包括模拟信息或数字信息，数据类型描述了数据采集单元上使用的类型转换并且数据协议描述了预定的数据交换规则，其中类型转换被划分成顺序语法、基本语法、通用语法、抽象语法和/或专有语法。
[0009]根据一个优选的实施例，不同类型的第一信息信号是外部的传感器、编码器和/或分解器的信号。由此产生的优点在于，根据本实用新型的信息接口可灵活地扩展或配置，从而可用最简单的方式将各种传感器及其特有的数据格式传递给控制器。为此信息接口提供各种的连接可能、信号检测、信号处理、信号转换以及信号传递。
[0010]有利地设置了输入/输出单元，其用于借助数据通信电报从控制器接收控制信号以及用于将至少一个设置信号输出到驱动传感器系统的至少一个致动器，特别是刹车、冷却系统、振动补偿器和/或类似物。
[0011]根据另一个优选的实施例，信息处理单元实时转换第一信息信号并且第二信息信号是可实时发送的。
[0012]根据另一个优选的实施例，信息处理单元被设计成用于缓存第一信息信号和第二信息信号。由此有可能对系统进行监测和分析，其中系统的诊断和与之相关的可能的系统故障排除得以大大简化。
[0013]根据另一个优选的实施例，第一信息信号传递了驱动传感器系统和/或其致动器的位置、速度、加速度、温度、振动、机械状态和/或类似信息。
[0014]根据另一个优选实施例，设置了无线的数据传输器。
[0015]此外，还设置了驱动系统，该驱动系统具有:驱动机器的驱动传感器系统；控制或调节驱动传感器系统的控制器；以及，根据本实用新型的信息接口。
【附图说明】
[0016]下面借助实施例并且参考附图来对本实用新型进行详细描述。图中显示:
[0017]图1为具有根据本实用新型的信息接口的自动化设备的示意图；
[0018]图2为具有附加致动器的根据本实用新型的驱动传感器系统的示意图。
【具体实施方式】
[0019]图1示意性地描述了自动化设备，在该设备中用驱动传感器系统2来驱动机器4，例如冲压机。所述驱动传感器系统2包括:带有轴6的驱动器2a，该驱动器2a与机器4连接并将其驱动；数据采集单元2b，该数据采集单元2b采集与驱动器2a有关的信息且机械地连接到轴6上；以及，控制器3，该控制器3控制或调节驱动器2a。
[0020]根据本实施例，数据采集单元2b由位置编码器20组成，其采集有关轴6的位置、速度、加速度等的信息并将这些信息传递给控制器3。数据传递是通过数据通信电报5进行的，结果是可将控制信号3a从控制器3传送到驱动器2a，以便控制或调节运行中的驱动器
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[0021]设置根据本实用新型的信息接口 1，用于提供在驱动传感器系统2和控制器3之间的通信。在此可将信息接口 I设置在驱动器2a中或驱动器2a上，特别是设置在驱动器2a的轴6上，或将信息接口集成到数据采集单元2b中或集成到数据采集单元2b上。
[0022]信息接口 I具有输入/输出单元10，其被设计成用于接收不同类型的(特别是由各种数据格式组成的)数据采集单元2b的第一信息信号1a并用于借助数据通信电报5将第二信息信号1b输出给控制器3。在本实用新型中，数据通信电报被理解成在数据采集单元2b和控制器3之间传递的数据报文，其中该数据报文包括与驱动器2a有关的某些信息、预定的信息结构、预定的报文结构并有利地包括与电报处理有关的指令。
[0023]此外信息接口 I具有信息处理单元11，其被设计成用于将第一信息信号1a加工成第二信息信号10b。信息处理单元11将不同类型的第一信息信号1a转换成预定的统一数据格式并创建第二信息信号10b，所述第二信息信号只由预定的统一数据格式组成。具有预定的统一数据格式的第二信息信号1b被集成到数据通信电报5中并通过输入/输出单元10传递到控制器3上。
[0024]因为数据采集单元2b在所述实施例中可由位置编码器20或者也可由其它外部的传感器、编码器和/或分解器组成，所以根据本实用新型的信息接口 I有可能用最简单的方式来采集不同类型的信息信号并传递具有统一数据格式的信息信号，从而相应地简化了在控制器3中进行的进一步处理。也就是说，采集到的第一信息信号1a是外部的传感器、编码器和/或分解器的信号，这些信号特别是由完全不同的数据格式组成，并且被转换成由预定的统一数据格式组成的第二信息信号10b。
[0025]在这里，不同类型的第一信息信号1a的数据格式借助不同的数据种类、数据类型和/或数据协议来进行区分。在本实用新型中数据种类例如包括模拟信息或数字信息。数据类型描述了数据采集单元2b所使用的类型转换，并且数据协议描述了预定的数据交换规则。所述类型转换被有利地划分成顺序语法、基本语法、通用语法、抽象语法和/或专有语法。
[0026]因此，借助于根据本实用新型的信息接口I可完全独立于所使用的数据采集单元2b的硬件或固件，特别是传感器的硬件或固件，其采集、加工信息信号1a并作为由预定的统一数据格式组成的信息信号1b来传递。
[0027]在这种情况下，控制器3根据接收到的数据通信电报来处理第二信息信号1b并借助数据通信电报将控制信号3a发送到信息接口 I的输入/输出单元10，该信息接口 I又被设计成用于将至少一个设置信号3b输出到驱动传感器系统2的至少一个连接的致动器，特别是刹车7、冷却系统、振动补偿器和/或类似物的致动器。信息处理单元11优选实时转换第一信息信号1a并且第二信息信号1b被实时发送。
[0028]有利地，将信息处理单元11设计成用于缓存第一信息信号1a和第二信息信号1bo由此，在诊断驱动传感器系统2时，控制器3可访问数据。
[0029]根据一个优选的实施例，如图2所示，驱动器2a除了具有位置编码器20外还具有其它传感器和致动器。设置了温度传感器21，以确定驱动传感器系统2的温度。此外，还设置了制动传感器22，该制动传感器22检测驱动器2a的刹车7的状态。
[0030]由于所使用的传感器的硬件和固件不同，因此不同类型的信息信号1a被发送到根据本实用新型的信息接口 1，其中信息接口 I接收具有不同数据格式的信息信号1a并将其转换成具有统一数据格式的第二信息信号10b。
[0031]此时数据格式因不同的数据种类、数据类型和/或数据协议而彼此不同。数据种类被理解成模拟信息或数字信息。数据类型描述了在传感器中所使用的类型转换。数据协议描述了预定的数据交换规则，其在某种程度上与数据通信电报5类似。
[0032]如此一来，信息接口 I统一了信息信号1a并将统一的信息信号1b引入数据通信电报5传到控制器3上。
[0033]控制器3可通过控制信号3a来控制或调节驱动器2a。
[0034]在这里，根据优选的实施例可监测驱动器2a的刹车7的状态，从而使得在给定的磨损极限可通过信息接口I来进行警告。
[0035]此外，信息接口 I可生成设置信号3b并借助所述设置信号3b来启用或禁用刹车7，从而使对刹车7的控制可部分地从控制器3转移到信息接口 I。
[0036]所有的数据也可无线传递到信息接口 I或从信息接口 I传出。这时不管是有线连接还是无线连接，都将通信设计成双向通信。
[0037]参考标记列表
[0038]I 信息接口
[0039]2 驱动传感器系统
[0040]2a 驱动器
[0041]2b 数据采集单元
[0042]3 控制器
[0043]3a 控制信号
[0044]3b 设置信号
[0045]4 机器
[0046]5 数据通信电报
[0047]6 轴
[0048]7 刹车
[0049]10 输入/输出单元
[0050]1a第一信息信号
[0051]1b第二信息信号
[0052]11 信息处理单元
[0053]20 位置传感器
[0054]21 温度传感器
[0055]22 制动传感器
【权利要求】
1.一种信息接口(I)，其用于提供在驱动传感器系统(2)与控制器(3)之间的通信，其中所述驱动传感器系统(2)驱动机器(4)，而所述控制器(3)对所述驱动传感器系统(2)进行控制或调节，所述信息接口(I)包括: 输入/输出单元(10)，其用于接收所述驱动传感器系统(2)的至少一个数据采集单元(2b)的第一信息信号(1a)并且用于借助数据通信电报(5)将第二信息信号(1b)输出给所述控制器⑶；以及， 信息处理单元(11)，其用于将所述第一信息信号(1a)加工成所述第二信息信号(1b), 其特征在于， 设置有双向的有线的数据传输器或者双向的无线的数据传输器。2.如权利要求1所述的信息接口，其特征在于，不同类型的第一信息信号(1a)是外部传感器、编码器和/或分解器的信号。3.如权利要求1所述的信息接口，其特征在于，设置了输入/输出单元(10)，其用于借助数据通信电报(5)从所述控制器(3)接收控制信号(3a)以及用于将至少一个设置信号(3b)输出到所述驱动传感器系统(2)的至少一个致动器、冷却系统和/或振动补偿器。4.如权利要求3所述的信息接口，其特征在于，所述致动器是刹车(7)。5.如权利要求1所述的信息接口，其特征在于，所述信息处理单元(11)实时转换所述第一信息信号(10a)，并且所述第二信息信号(1b)能够被实时发送。6.如权利要求1所述的信息接口，其特征在于，所述信息处理单元(11)被设计成用于缓存所述第一信息信号(1a)和所述第二信息信号(1b)。7.如权利要求1所述的信息接口，其特征在于，所述第一信息信号(1a)描述了所述驱动传感器系统(2)和/或其致动器的机械状态。8.如权利要求7所述的信息接口，其特征在于，所述机械状态是位置、速度、加速度、温度、和/或振动。9.一种驱动系统，所述驱动系统具有:驱动传感器系统(2)，其驱动机器(4);控制器(3)，其控制或调节所述驱动传感器系统(2);以及，如权利要求1所述的信息接口(I)。
【文档编号】H02K11-00GK204304708SQ201420590537
【发明者】贝恩德·阿佩尔 [申请人]西克斯特格曼有限公司