HAHN, Ulrich (Vordere Stallbaugasse 8, Neustadt/A., 91413, DE)
LANGE, Jürgen (Vimystr. 4, Amberg, 92224, DE)
PAVLIK, Rolf-Dieter (Stettiner Str. 24, Erlangen, 91058, DE)
HAHN, Ulrich (Vordere Stallbaugasse 8, Neustadt/A., 91413, DE)
LANGE, Jürgen (Vimystr. 4, Amberg, 92224, DE)
Patentansprüche
1. Signalumsetzeinrichtung,
- wobei die Signalumsetzeinrichtung eine programmierbare Lo- gikschaltung (23) aufweist, der von außerhalb der Signalumsetzeinrichtung eine Anzahl binärer Eingangssignale (E) zuführbar ist,
- wobei die programmierbare Logikschaltung (23) mittels einer Programmierung (17) derart programmiert ist, dass sie an- hand einer Anzahl von Logikfunktionen (F) binäre Ausgangssignale (A) ermittelt,
- wobei die Ausgangssignale (A) von der Signalumsetzeinrichtung nach außen ausgebbar sind,
- wobei die Logikfunktionen (F) derart ausgebildet sind, dass die Ausgangssignale (A) ausschließlich durch logische Ver ¬ knüpfung der Eingangssignale (E) bestimmt sind,
- wobei die ausgegebenen Ausgangssignale (A) zumindest teil ¬ weise an Antriebe (2) ausgebbar sind,
- wobei die Programmierung (17) derart ist, dass für mindes- tens zwei Antriebe (2) an diese Antriebe (2) auszugebende
Ausgangssignale (A) einheitlich ermittelt werden.
2. Signalumsetzeinrichtung 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 jedem An- trieb (2) eine Anzahl von Ausgangssignalen (A) proprietär zugeordnet ist.
3. Signalumsetzeinrichtung 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 die Ein- gangssignale (E) zumindest teilweise von den Antrieben (2) lieferbar sind und dass die Logikfunktionen (F) derart ausgebildet sind, dass von den Antrieben (2), deren Ausgangssigna ¬ le (A) einheitlich ermittelt werden, gelieferte miteinander korrespondierende Eingangssignale (E) gleichartig verarbeitet werden.
4. Signalumsetzeinrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jedem An- trieb (2) eine Anzahl von Eingangssignalen (E) proprietär zugeordnet ist.
5. Signalumsetzeinrichtung nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die pro ¬ grammierbare Logikschaltung (23) eine fehlersicher ausgebil ¬ dete Teilschaltung (28) aufweist, dass der Teilschaltung (28) zumindest ein Teil der Eingangssignale (E) zuführbar ist, dass die Teilschaltung (28) die ihr zugeführten Eingangssig- nale (E) fehlersicher logisch verknüpft, dass von der Teilschaltung (28) zumindest ein Teil der Ausgangssignale (A) er ¬ mittelt und ausgegeben wird und dass die von der Teilschal ¬ tung (28) ausgegebenen Ausgangssignale (A) von der Teilschal ¬ tung (28) fehlersicher ausgegeben werden.
6. Signalumsetzeinrichtung nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie eine vorkonfektionierte Antriebsschnittstelle (9) und eine weitere Schnittstelle (27) aufweist, dass die an die Antriebe (2) ausgegebenen Ausgangssignale (A) und die von den Antrieben
(2) gelieferten Eingangssignale (E) über die Antriebsschnitt ¬ stelle (9) übertragen werden und dass weitere Eingangssignale (E) und Ausgangssignale (A) über die weitere Schnittstelle (27) übertragen werden.
7. Signalumsetzeinrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die An ¬ triebsschnittstelle (9) als serielle Schnittstelle ausgebil ¬ det ist.
8. Signalumsetzeinrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die An ¬ triebsschnittstelle (9) als parallele Schnittstelle ausgebil ¬ det ist, bei der jedem übertragenen Eingangssignal (E) und jedem übertragenen Ausgangssignal (A) ein eigener Anschluss (19, 21) proprietär zugeordnet ist.
9. Signalumsetzeinrichtung nach Anspruch 6, 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 weite ¬ re Schnittstelle (27) Eingänge (20) und Ausgänge (22) auf ¬ weist, die als Einzelanschlüsse (20, 22) ausgebildet sind.
10. Signalumsetzeinrichtung nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie als Steckmodul ausgebildet ist und dass durch Stecken des Steck ¬ moduls in eine korrespondierende Schnittstelle (4) einer Steuereinrichtung (1) für die Antriebe (2) das Steckmodul me ¬ chanisch stabil und bezüglich der Antriebsschnittstelle (9) auch elektrisch mit der Steuereinrichtung (1) verbindbar ist.
11. Signalumsetzeinrichtung nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie einen
Speicher (18) zum Speichern der Programmierung (17) und eine mit dem Speicher (18) verbundene Programmierschnittstelle (24) zum Zuführen der Programmierung (17) zum Speicher (18) aufweist .
12. Signalumsetzeinrichtung nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie eine Aufnahme (25) für einen die Programmierung (17) enthaltenden Remanentspeicher (18) aufweist.
13. Betriebsverfahren für eine Signalumsetzeinrichtung (8),
- wobei eine programmierbare Logikschaltung (23) der Signal ¬ umsetzeinrichtung (8) von außerhalb der Signalumsetzeinrichtung (8) jeweils ein binäres Eingangssignal (E) entge- gen nimmt,
- wobei die programmierbare Logikschaltung (23) anhand der ihr zugeführten Eingangssignale (E) und einer Anzahl von Logikfunktionen (F) binäre Ausgangssignale (A) ermittelt,
- wobei die Signalumsetzeinrichtung (8) die binären Ausgangs- Signale (A) nach außen ausgibt,
- wobei die Logikfunktionen (F) derart ausgebildet sind, dass die Ausgangssignale (A) ausschließlich durch logische Ver ¬ knüpfung der Eingangssignale (E) bestimmt sind, - wobei die ausgegebenen Ausgangssignale (A) zumindest teil ¬ weise an Antriebe (2) ausgegeben werden,
- wobei die Programmierung (17) derart ist, dass für mindes ¬ tens zwei Antriebe (2) an diese Antriebe (2) auszugebende Ausgangssignale (A) einheitlich ermittelt werden.
14. Betriebsverfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Sig ¬ nalumsetzeinrichtung (8) für jeden Antrieb (2) eine Anzahl von dem jeweiligen Antrieb (2) proprietär zugeordneten Ausgangssignalen (A) ausgibt.
15. Betriebsverfahren nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ein- gangssignale (E) zumindest teilweise von den Antrieben (2) geliefert werden und dass die Logikfunktionen (F) derart aus ¬ gebildet sind, dass von den Antrieben (2), deren Ausgangssig ¬ nale (A) einheitlich ermittelt werden, gelieferte miteinander korrespondierende Eingangssignale (E) gleichartig verarbeitet werden.
16. Betriebsverfahren nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Sig ¬ nalumsetzeinrichtung (8) für jeden Antrieb (2) eine Anzahl von dem jeweiligen Antrieb (2) proprietär zugeordneten Eingangssignalen (E) entgegen nimmt.
17. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die pro- grammierbare Logikschaltung (23) eine fehlersicher ausgebil ¬ dete Teilschaltung (28) aufweist, dass der Teilschaltung (28) zumindest ein Teil der Eingangssignale (E) zugeführt wird, dass die Teilschaltung (28) die ihr zugeführten Eingangssignale (E) fehlersicher logisch verknüpft, dass von der Teil- Schaltung (28) zumindest ein Teil der Ausgangssignale (A) er ¬ mittelt und ausgegeben wird und dass die von der Teilschal ¬ tung (28) ausgegebenen Ausgangssignale (A) von der Teilschal ¬ tung (28) fehlersicher ausgegeben werden.
18. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die an die Antriebe (2) ausgegebenen Ausgangssignale (A) und die von den Antrieben (2) gelieferten Eingangssignale (E) über eine vorkonfektionierte Antriebsschnittstelle (9) übertragen werden und dass weitere Eingangssignale (E) und Ausgangssignale (A) über eine weitere Schnittstelle (27) übertragen werden.
19. Programmierung, die bewirkt, dass eine Signalumsetzeinrichtung (8) ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18 ausführt, wenn die programmierbare Logikschaltung (23) entsprechend der Programmierung programmiert ist.
20. Datenträger, auf dem eine Programmierung (17) nach Anspruch 19 remanent gespeichert ist.
21. Erstellverfahren für eine Programmierung (17) einer Signalumsetzeinrichtung (8), - wobei einem Rechner (10) von einem Anwender (15) Gruppierungsbefehle für Antriebe (2) vorgegeben werden,
- wobei der Rechner (10) die Antriebe (2) auf Grund der Grup ¬ pierungsbefehle zu Antriebsgruppen gruppiert,
- wobei dem Rechner (10) vom Anwender (15) Logikfunktionen (F) vorgegeben werden,
- wobei die Logikfunktionen (F) derart bestimmt sind, dass von der Signalumsetzeinrichtung (8) auszugebende binäre Ausgangssignale (A) ausschließlich durch logische Verknüp ¬ fung von der Signalumsetzeinrichtung (8) zuzuführenden bi- nären Eingangssignalen (E) bestimmt sind,
- wobei der Rechner (10) anhand der Logikfunktionen (F) eine Programmierung (17) für eine programmierbare Logikschaltung
(23) der Signalumsetzeinrichtung (8) ermittelt und in einem Speicher (18) remanent hinterlegt, - wobei der Rechner (10) die Programmierung (17) derart ermittelt, dass von der Signalumsetzeinrichtung (8) für jedes Ausgangssignal (A), das an einen der Antriebe (2) ausgege ¬ ben wird, an jeden anderen Antrieb (2) derselben Antriebs- gruppe ein korrespondierendes Ausgangssignal (A) ausgegeben wird.
22. Erstellverfahren nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Rech ¬ ner (10) die Programmierung (17) derart ermittelt, dass jedes Eingangssignal (E), das von einem der Antriebe (2) geliefert wird, von der Signalumsetzeinrichtung (8) derart mit korrespondierenden Eingangssignalen (E) aller anderen Antriebe (2) derselben Antriebsgruppe logisch verknüpft wird, dass die von den Antrieben (2) gelieferten Eingangssignale (E) von der Signalumsetzeinrichtung (8) gruppenweise einheitlich verarbeitet werden.
23. Erstellverfahren nach Anspruch 21 oder 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Rech ¬ ner (10) die Programmierung (17) derart ermittelt, dass die Ausgangssignale (A) von der Signalumsetzeinrichtung (8) zumindest teilweise fehlersicher ermittelt werden.
24. Erstellverfahren nach Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vorbe ¬ stimmt ist, welche der Ausgangssignale (A) von der Signalum ¬ setzeinrichtung (8) fehlersicher ermittelt werden.
25. Erstellverfahren nach Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dem Rech ¬ ner (10) vom Anwender (15) vorgegeben wird, welche der Ausgangssignale (A) von der Signalumsetzeinrichtung (8) fehler- sicher ermittelt werden.
26. Erstellverfahren nach Anspruch 23, 24 oder 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vorbe ¬ stimmt ist, welche der Eingangssignale (E) der Signalumsetz- einrichtung (8) fehlersicher zugeführt werden.
27. Erstellverfahren nach Anspruch 23, 24 oder 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dem Rech- ner (10) vom Anwender (15) vorgegeben wird, welche der Eingangssignale (E) der Signalumsetzeinrichtung (8) fehlersicher zugeführt werden.
28. Erstellverfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zum Vorge ¬ ben jeweils einer der Logikfunktionen (F) der Rechner (10) dem Anwender (15) parametrierbare Logikfunktionen zur Auswahl und mögliche Eingangssignale (E) als Parameter zur Anwahl an- bietet und dass der Rechner (10) die jeweilige Logikfunktion (F) anhand der Auswahl einer der parametrierbaren Logikfunktionen und der Anwahl der möglichen Eingangssignale (E) durch den Anwender (15) bestimmt.
29. Erstellverfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Rech ¬ ner (10) die Programmierung (17) derart ermittelt, dass von der Signalumsetzeinrichtung (8) für jeden Antrieb (2) die für den jeweiligen Antrieb (2) bestimmten Ausgangssignale (A) als für den jeweiligen Antrieb (2) proprietär bestimmte Ausgangssignale (A) ausgegeben werden und die von dem jeweiligen Antrieb (2) gelieferten Eingangssignale (E) als von dem jewei ¬ ligen Antrieb (2) proprietär gelieferte Eingangssignale (E) entgegen genommen werden.
30. Erstellverfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Rech ¬ ner (10) die Programmierung (17) derart ermittelt, dass von der Signalumsetzeinrichtung (8) für jeden Antrieb (2) die für den jeweiligen Antrieb (2) bestimmten Ausgangssignale (A) ü- ber dem jeweiligen Antrieb (2) proprietär zugeordnete Ausgänge (21) ausgegeben werden und die von einem bestimmten der Antriebe (2) zugeführten Eingangssignale (E) über dem jewei ¬ ligen Antrieb (2) proprietär zugeordnete Eingänge (19) entge- gen genommen werden.
31. Erstellverfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Spei- eher (18), in dem der Rechner (10) die Programmierung (17) remanent hinterlegt, der Signalumsetzeinrichtung (8) oder einer zwischen der Signalumsetzeinrichtung (8) und den Antrieben (2) angeordneten Steuereinrichtung (1) zumindest temporär zuordenbar ist, so dass die programmierbare Logikschaltung (23) entsprechend der im Speicher (18) remanent hinterlegten Programmierung (17) programmiert wird.
32. Computerprogramm, das bewirkt, dass ein Rechner (10) ein Erstellverfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 31 ausführt, wenn es von dem Rechner (10) abgearbeitet wird.
33. Datenträger, auf dem ein Computerprogramm (12) nach Anspruch 32 gespeichert ist.
34. Rechner mit einem Massenspeicher (14), wobei im Massenspeicher (14) ein Computerprogramm (12) nach Anspruch 32 gespeichert ist, wobei das Computerprogramm (12) vom Rechner abarbeitbar ist. |
Beschreibung
Signalumsetzeinrichtung, Betriebsverfahren für eine Signalumsetzeinrichtung und Erstellverfahren für eine Programmierung für eine Signalumsetzeinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet elektrischer Mehrachsantriebe .
Elektrische Einzelachsantriebe sind oftmals mehrstufig aufge ¬ baut. Sie bestehen aus einer Steuereinrichtung, einer Motorsteuereinheit und einem Elektromotor. Die Steuereinrichtung nimmt in einem Normalbetrieb von einer übergeordneten Steuerung getaktet Sollwerte entgegen. Weiterhin nimmt sie Istwerte entgegen. Bei den entgegen genommenen Soll- und Istwerten kann es sich alternativ um Lage-, Drehzahl- oder Momentwerte handeln. Die Steuereinrichtung ermittelt anhand der Sollwerte und der Istwerte Stromsollwerte und übermittelt sie an die Motorsteuereinheit. Die Motorsteuereinheit nimmt zu- sätzlich auch einen Stromistwert entgegen und ermittelt anhand des Stromsollwerts und des Stromistwert Ansteuersignale für elektronische Leistungsschalter, über die der Elektromotor an eine Energieversorgung angeschaltet wird. In der Regel sind die elektronischen Leistungsschalter in die Motorsteuer- einheit integriert.
Anstelle eines einzelnen Elektromotors kann auch bei einem elektrischen Einzelachsantrieb eine Gruppe von Elektromotoren vorhanden sein, wenn alle Elektromotoren der jeweiligen Grup- pe stets gleichartig angesteuert werden.
Elektrische Mehrachsantriebe sind ähnlich aufgebaut wie elektrische Einzelachsantriebe. Sie weisen jedoch mehrere Elektromotoren und mehrere Motorsteuereinheiten auf, wobei jeder Elektromotor von einer den Elektromotoren gemeinsamen Steuereinrichtung individuell angesteuert wird. In der Regel ist jede Motorsteuereinheit als eigene Baueinheit ausgebil ¬ det. Die Motorsteuereinheiten können jedoch alternativ zu ei-
ner gemeinsamen Baueinheit - eventuell auch in Verbindung mit der Steuereinrichtung - zusammengefasst sein.
Achsantriebe sind in der Regel nicht nur in einem Normalbe- trieb betreibbar, sondern auch in einem Sicherheitsbetrieb. Beispielsweise kann ein Achsantrieb stromlos geschaltet wer ¬ den, aktiv auf Stillstand abgebremst und dann stromlos ge ¬ schaltet werden, aktiv auf Stillstand abgebremst und dann ak ¬ tiv im Stillstand gehalten werden oder drehzahlbegrenzt be- trieben werden. Auch andere Zustände sind möglich.
Um Erkennen zu können, ob der Sicherheitsbetrieb angenommen werden soll und welcher sichere Zustand (Beispiele siehe oben) gegebenenfalls angenommen werden soll, müssen der Steu- ereinrichtung und/oder den Motorsteuereinheiten entsprechende Schaltsignale zugeführt werden. Gegebenenfalls müssen von der Steuereinrichtung und/oder den Motorsteuereinheiten weiterhin Rückmeldesignale ausgegeben werden.
Im Stand der Technik ist es bekannt, jeder Motorsteuereinheit die entsprechenden Schaltsignale über einzeln zu verdrahtende Anschlüsse (z. B. Schraub- oder Käfigzugklemmen) zuzuführen. In gleicher Weise werden gegebenenfalls auszugebende Rückmel ¬ designale abgegeben. Diese Art des Anschlusses ist sehr fle- xibel, aber zeitaufwändig und fehlerträchtig. Insbesondere steigt der Zeitaufwand, der zum manuellen Anschließen der benötigten Signalleitungen erforderlich ist, linear (oder stärker) mit der Anzahl von Antrieben an. Dies gilt auch dann, wenn dasselbe Signal (z. B. ein Notaus-Signal) bei mehreren Antrieben, die im Normalbetrieb unabhängig voneinander ansteuerbar sind, die gleiche Sicherheitsreaktion auslösen soll .
Zur Reduzierung des Verdrahtungsaufwandes ist bekannt, die Motorsteuereinheit an einen sicheren Bus (z. B. PROFIsafe) anzuschließen und die Schaltsignale - gegebenenfalls auch die Rückmeldesignale - über den Bus zu übertragen. Diese Lösung erfordert jedoch den Einsatz einer fehlersicheren Steuerung,
was in vielen Fällen nicht möglich und darüber hinaus technisch aufwändig ist.
Bei Einzelleiteranschluss muss weiterhin in den Motorsteuer- einheiten die jeweilige Sicherheitsfunktion als solche integ ¬ riert sein. Die Motorsteuereinheit muss also anhand der ihr zugeführten Schaltsignale den geforderten Sicherheitszustand erkennen und generieren können.
Es ist bereits bekannt, die Motorsteuereinheit mit einer vor ¬ konfektionierten, mehrpoligen Schnittstelle zu versehen, auf die ein Steckmodul aufsteckbar ist. Das Steckmodul übernimmt in dieser Ausgestaltung das Umsetzen der dem Steckmodul zugeführten Schaltsignale in die entsprechenden Steuersignale zum Auslösen der jeweiligen Sicherheitsfunktion in der Motorsteuereinheit. Die vom Steckmodul abgegebenen Ausgangssignale werden anhand von Logikfunktionen ermittelt, in die einerseits die dem Steckmodul zugeführten Eingangssignale und an ¬ dererseits intern gespeicherte Zustände eingehen.
Auch mit Steckmodulen kann jedoch nicht das grundlegende Problem des Standes der Technik gelöst werden, da der Verdrahtungsaufwand unverändert bleibt. Er wird lediglich von den Motorsteuereinheiten zu den Steckmodulen verlagert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer der Verdrahtungsaufwand reduziert werden kann, ohne die Flexibilität einer Einzelver ¬ drahtung in nennenswertem Umfang einzuschränken.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Signalumsetzein ¬ richtung nach Anspruch 1, ein Betriebsverfahren für eine Signalumsetzeinrichtung nach Anspruch 13, ein Erstellverfahren für eine Programmierung einer Signalumsetzeinrichtung nach Anspruch 21 sowie durch Sachansprüche gelöst, die von dem Be ¬ triebsverfahren und dem Erstellverfahren abgeleitet sind.
Erfindungsgemäß weist die Signalumsetzeinrichtung eine pro ¬ grammierbare Logikschaltung auf, der von außerhalb der Sig ¬ nalumsetzeinrichtung eine Anzahl binärer Eingangssignale zuführbar ist. Die programmierbare Logikschaltung ist mittels einer Programmierung derart programmiert, dass sie anhand ei ¬ ner Anzahl von Logikfunktionen binäre Ausgangssignale ermit ¬ telt. Die Logikfunktionen sind derart ausgebildet, dass die Ausgangssignale ausschließlich durch logische Verknüpfung der Eingangssignale bestimmt sind. Die Ausgangssignale sind von der Signalumsetzeinrichtung nach außen ausgebbar. Die ausgegebenen Ausgangssignale sind zumindest teilweise an Antriebe ausgebbar. Die Programmierung ist derart, dass für mindestens zwei Antriebe an diese Antriebe auszugebende Ausgangssignale einheitlich ermittelt werden. Entsprechend wird die Signalum- Setzeinrichtung auch betrieben.
Zum Erstellen der Programmierung werden einem Rechner von einem Anwender Gruppierungsbefehle für Antriebe vorgegeben. Der Rechner gruppiert die Antriebe auf Grund der Gruppierungsbe- fehle zu Antriebsgruppen. Dem Rechner werden vom Anwender ferner Logikfunktionen vorgegeben. Die Logikfunktionen sind derart bestimmt, dass von der Signalumsetzeinrichtung auszugebende binäre Ausgangssignale ausschließlich durch logische Verknüpfung von binären der Signalumsetzeinrichtung zuzufüh- renden Eingangssignalen bestimmt sind. Der Rechner ermittelt anhand der Logikfunktionen eine Programmierung für die programmierbare Logikschaltung der Signalumsetzeinrichtung und hinterlegt sie remanent in einem Speicher. Er ermittelt die Programmierung derart, dass von der Signalumsetzeinrichtung für jedes Ausgangssignal, das an einen der Antriebe ausgege ¬ ben wird, an jeden anderen Antrieb derselben Antriebsgruppe ein korrespondierendes Ausgangssignal ausgegeben wird.
Durch die vorliegende Erfindung wird also erreicht, dass die Schaltsignale selbst oder die Schaltsignale bestimmende Sig ¬ nale unabhängig davon, ob sie nur einmal oder mehrfach benötigt werden, der Signalumsetzeinrichtung nur einmal zugeführt werden müssen.
Es ist möglich, dass jedem Ausgangssignal separat zugeordnet ist, für welche Antriebe es bestimmt ist. Vorzugsweise jedoch ist jedem Antrieb eine Anzahl von Ausgangssignalen proprietär zugeordnet .
Wenn von den Antrieben Rückmeldesignale ausgegeben werden, stellen diese Rückmeldesignale aus Sicht der Signalumsetzein ¬ richtung Eingangssignale dar. Vorzugsweise sind die Logik ¬ funktionen derart ausgebildet, dass von den Antrieben, deren Ausgangssignale einheitlich ermittelt werden, gelieferte mit ¬ einander korrespondierende Eingangssignale gleichartig verar ¬ beitet werden.
Analog zu den Ausgangssignalen ist vorzugsweise jedem Antrieb eine Anzahl von Eingangssignalen proprietär zugeordnet. Gleiches gilt für das Erstellverfahren. Dadurch kann erreicht werden, dass eventuell erforderliche Rückmeldesignale in der Signalumsetzeinrichtung vorab koordiniert vorverarbeitet wer ¬ den .
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Signalumsetzeinrichtung besteht darin, dass die programmierbare Logikschaltung eine fehlersicher ausgebildete Teilschaltung aufweist, dass der Teilschaltung zumindest ein Teil der Eingangssignale zuführ- bar ist, dass die Teilschaltung die ihr zugeführten Eingangssignale fehlersicher logisch verknüpft, dass von der Teil ¬ schaltung zumindest ein Teil der Ausgangssignale ermittelt und ausgegeben wird und dass die von der Teilschaltung ausgegebenen Ausgangssignale von der Teilschaltung fehlersicher ausgegeben werden. Analoges gilt für das Betriebsverfahren und das Erstellverfahren.
Es ist möglich, dass vorbestimmt ist, welche der Ausgangssig ¬ nale von der Signalumsetzeinrichtung fehlersicher ermittelt werden und/oder welche der Eingangssignale der Signalumsetzeinrichtung fehlersicher zugeführt werden. Alternativ ist es möglich, dass dem Rechner vom Anwender vorgegeben wird, welche der Ausgangssignale von der Signalumsetzeinrichtung feh-
lersicher ermittelt werden bzw. welche der Eingangssignale ihr fehlersicher zugeführt werden.
Vorzugsweise weist die Signalumsetzeinrichtung eine vorkon- fektionierte Antriebsschnittstelle und eine weitere Schnitt ¬ stelle auf. Die mit den Antrieben auszutauschenden Ein- und Ausgangssignale werden in diesem Fall über die Antriebs ¬ schnittstelle übertragen, weitere Ein- und Ausgangssignale über die weitere Schnittstelle.
Die Antriebsschnittstelle kann als serielle Schnittstelle ausgebildet sein. Alternativ kann die Antriebsschnittstelle als parallele Schnittstelle ausgebildet sein, bei der jedem übertragenen Eingangssignal und jedem übertragenen Ausgangs- signal ein eigener Anschluss proprietär zugeordnet ist.
Die weiteren Eingänge und Ausgänge sind vorzugsweise als Ein ¬ zelanschlüsse ausgebildet. Dadurch ist ein besonders einfa ¬ cher und flexibler Anschluss der weiteren Eingangssignale und der weiteren Ausgangssignale möglich.
Bevorzugt ist die Signalumsetzeinrichtung als Steckmodul aus ¬ gebildet und ist durch Stecken des Steckmoduls in eine kor ¬ respondierende Schnittstelle einer Steuereinrichtung für die Antriebe das Steckmodul mechanisch stabil und bezüglich der Antriebsschnittstelle auch elektrisch mit der Steuereinrichtung verbindbar. Dadurch ergibt sich ein einfacher, schneller und korrekter Anschluss der Signalumsetzeinrichtung an die Steuereinrichtung.
Die Signalumsetzeinrichtung kann einen Speicher zum Speicher der Programmierung und eine mit dem Speicher verbundene Programmierschnittstelle zum Zuführen der Programmierung zum Speicher aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann sie eine Aufnahme für einen die Programmierung enthaltenden Remanent- speicher aufweisen.
Zum Vorgeben jeweils einer der Logikfunktionen bietet der Rechner vorzugsweise dem Anwender parametrierbare Logikfunktionen zu Auswahl und mögliche Eingangssignale als Parameter zur Anwahl an. Der Rechner bestimmt in diesem Fall die jewei- lige Logikfunktion anhand der Auswahl einer der parametrier- baren Logikfunktionen und der Anwahl der möglichen Eingangssignale durch den Anwender. Durch diese Vorgehensweise ver ¬ einfacht und beschleunigt sich die Vorgabe der Logikfunktio ¬ nen .
Vorzugsweise ermittelt der Rechner die Programmierung derart, dass von der Signalumsetzeinrichtung für jeden Antrieb die für den jeweiligen Antrieb bestimmten Ausgangssignale als für den jeweiligen Antrieb proprietär bestimmte Ausgangssignale ausgegeben werden und die von dem jeweiligen Antrieb gelieferten Eingangssignale als von dem jeweiligen Antrieb prop ¬ rietär gelieferte Eingangssignale entgegen genommen werden. Diese Ausgestaltung erleichtert die Definition der Schnitt ¬ stelle zwischen der Signalumsetzeinrichtung und der Steuer- einrichtung.
Vorzugsweise ermittelt der Rechner die Programmierung derart, dass von der Signalumsetzeinrichtung für jeden Antrieb die für den jeweiligen Antrieb bestimmten Ausgangssignale über dem jeweiligen Antrieb proprietär zugeordnete Ausgänge ausge ¬ geben werden und die von einem bestimmten der Antriebe zugeführten Eingangssignale über dem jeweiligen Antrieb proprie ¬ tär zugeordnete Eingänge entgegen genommen werden. Dies vereinfacht die Definition der Schnittstelle zwischen Signalum- Setzeinrichtung und Steuereinrichtung noch weiter.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den weite ¬ ren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
FIG 1 ein Antriebssystem,
FIG 2 eine Kommunikationsschnittstelle,
FIG 3 und 4 Teilansichten einer Steuereinrichtung,
FIG 5 ein Blockschaltbild mit einer Signalumsetzein- richtung,
FIG 6 bis 8 Ablaufdiagramme und
FIG 9 ein Blockschaltbild einer möglichen Logik- Schaltung.
Gemäß FIG 1 weist ein Mehrachsantrieb eine gemeinsame Steuer ¬ einrichtung 1 und mehrere Elektromotoren 2 auf. Jedem Elektromotor 2 ist eine Motorsteuereinheit 3 zugeordnet. Die Elektromotoren 2 werden nachfolgend auch als Antriebe 2 be ¬ zeichnet .
In einem Normalbetrieb nimmt die Steuereinrichtung 1 von einer nicht dargestellten übergeordneten Steuereinrichtung (z. B. einer numerischen Steuerung) für jeden Elektromotor 2 getaktet Sollwerte W* entgegen. Bei den Sollwerten W* kann es sich beispielsweise alternativ um Lage-, Drehzahl- oder Momentsollwerte handeln. Es ist möglich, dass die Art des je ¬ weiligen Sollwertes W* von Elektromotor 2 zu Elektromotor 2 variiert .
Der Steuereinrichtung 1 werden weiterhin mit den Sollwerten W* korrespondierende Istwerte W zugeführt. Anhand der Soll ¬ werte W* und der korrespondierenden Istwerte W für die Elekt- romotoren 2 ermittelt die Steuereinrichtung 1 für jeden
Elektromotor 2 getaktet einen Stromsollwert I* und gibt ihn an die dem jeweiligen Elektromotor 2 zugeordnete Motorsteuereinheit 3 aus. Die jeweilige Motorsteuereinheit 3 nimmt den Stromsollwert I* entgegen. Sie ermittelt anhand des Strom- Sollwerts I* und eines ihr zugeführten korrespondierenden
Stromistwerts I des jeweiligen Elektromotors 2 getaktet An ¬ steuersignale S* für elektronische Leistungsschalter. Mittels der elektronischen Leistungsschalter wird der korrespondie-
rende Elektromotor 2 an ein elektrisches Versorgungsnetz, beispielsweise ein dreiphasiges Wechselspannungsnetz, oder einen Zwischenkreis eines Spannungs- oder Stromzwischenkrei ¬ sumrichters angeschaltet. Die elektronischen Leistungsschal- ter und das Versorgungsnetz sind in FIG 1 der übersichtlichkeit halber nicht mit dargestellt.
Die Steuereinrichtung 1 ist derart ausgebildet, dass sie die Elektromotoren 2 nicht nur im Normalbetrieb betreiben kann, sondern auch in einem Sicherheitsbetrieb. Im Sicherheitsbe ¬ trieb werden die Elektromotoren 2 auf Einhalten vorbestimmter Sicherheitszustände überwacht. Beispiele möglicher Sicher- heitszustände sind der drehzahlbegrenzte Betrieb des Elektro ¬ motors 2, das stromlos Schalten des Elektromotors 2 und das aktive Bremsen des Elektromotors 2 auf Stillstand mit nach ¬ folgendem stromlos Schalten des Elektromotors 2 oder aktivem Halten des Elektromotors 2 im Stillstand.
Der Sicherheitsbetrieb wird - prinzipiell für jeden Elektro- motor 2 individuell - dadurch ausgelöst, dass der Steuerein ¬ richtung 1 entsprechende Schaltsignale zugeführt werden. Die Steuereinrichtung 1 steuert in diesem Fall die jeweilige Mo ¬ torsteuereinheit 3 des betreffenden Elektromotors 2 entspre ¬ chend an. Wenn der zugehörige Elektromotor 2 den sicheren Zu- stand angenommen hat, kann von der Steuereinrichtung 1 ein entsprechendes Rückmeldesignal nach außen abgegeben werden.
Sowohl die Schaltsignale als auch die Rückmeldesignale sind binäre Signale. Zum Zuführen der Schaltsignale zur Steuerein- richtung 1 und zum Ausgeben der Rückmeldesignale weist die Steuereinrichtung 1 eine Kommunikationsschnittstelle 4 auf. Die Kommunikationsschnittstelle 4 ist vorkonfektioniert. Bei ¬ spielsweise kann sie - siehe FIG 2 - als vielpolige Steck ¬ verbinderbuchse ausgebildet sein. Alternativ könnte sie bei- spielsweise als serielle Schnittstelle ausgebildet sein.
Im Falle der Ausgestaltung als parallele Schnittstelle gemäß FIG 2 ist bevorzugt, dass die Kommunikationsschnittstelle 4
mehrere Kontaktgruppen 5 aufweist. Jede Kontaktgruppe 5 weist eine Anzahl von Kontakten 6 auf. über die Kontakte 6 jeweils einer der Kontaktgruppen 5 werden der Steuereinrichtung 1 die Schaltsignale für jeweils einen der Elektromotoren 2 zuge- führt und die von diesem Elektromotor 2 gelieferten Rückmeldesignale ausgegeben. Pro Kontakt 6 wird in der Regel entwe ¬ der genau ein Schaltsignal oder genau ein Rückmeldesignal übertragen .
In aller Regel korrespondieren die Kontakte 6 kontaktgruppen- übergreifend miteinander. Ferner ist in der Regel vorbe ¬ stimmt, über welchen Kontakt 6 welches Signal übertragen wird.
Rein beispielhaft sei angenommen, dass sechs Kontaktgruppen 5 mit jeweils 8 Kontakten 6 vorhanden sind. In diesem Fall kann beispielsweise über je zwei Kontakte 6 einer Kontaktgruppe 5 übertragen werden
- ein Schaltsignal zum übermitteln der Anforderung, den korrespondierenden Elektromotor 2 stromlos zu schalten,
- ein Schaltsignal zum übermitteln einer Anforderung, den korrespondierenden Elektromotor 2 aktiv auf Stillstand abzubremsen und dann stromlos zu schalten, - ein Schaltsignal zum übermitteln einer Anforderung, den korrespondierenden Elektromotor 2 drehzahlbegrenzt zu betreiben, und
- ein Rückmeldesignal, ob der jeweilige sichere Zustand er ¬ reicht ist oder nicht.
Die übermittlung der Signale über jeweils zwei Kontakte 6 dient der Realisierung einer fehlersicheren Signalübertragung .
Wenn die Kommunikationsschnittstelle 4 als serielle Schnitt ¬ stelle ausgebildet ist, können über die Kommunikations ¬ schnittstelle 4 alternierend Gruppen von Schaltsignalen an die Steuereinrichtung 1 übertragen werden und Gruppen von
Rückmeldesignalen von der Steuereinrichtung 1 ausgegeben werden. Jedes ausgegebene Signal kann - beispielsweise auf Grund einer entsprechenden Adress- und Typzuordnung oder durch seine Reihenfolge im übertragenen Bitmuster - einem bestimmten Antrieb 2 und einem bestimmten Signal proprietär zugeordnet sein .
Gemäß den FIG 3 und 4 ist die Kommunikationsschnittstelle 4 beispielsweise im Boden eines Schachts 7 angeordnet, in den ein entsprechendes Steckmodul 8 (siehe FIG 5) einführbar ist. Das Steckmodul 8 ist bezüglich seiner Abmessungen auf den Schacht 7 abgestimmt. Es weist eine Antriebsschnittstelle 9 auf, die mit der Kommunikationsschnittstelle 4 1:1 korrespon ¬ diert und mit ihr zusammenwirkt. Wenn das Steckmodul 8 in den Schacht 7 eingesteckt ist, ist das Steckmodul 8 mit der Steu ¬ ereinrichtung 1 mechanisch stabil und bezüglich der Antriebsschnittstelle 9 auch elektrisch verbunden.
Die Anordnung des Steckmoduls 8 im Schacht 7 ist bevorzugt, aber nicht zwingend erforderlich. Die Verbindung des Steckmo ¬ duls 8 mit der Steuereinrichtung 1 und vor allem die mechanische Stabilisierung des Steckmoduls 8 könnte auch anderweitig gewährleistet sein.
Das Steckmodul 8 von FIG 5 stellt eine Signalumsetzeinrich ¬ tung dar. Die Ausgestaltung und der Betrieb der Signalumsetzeinrichtung 8 sind der vorrangige Gegenstand der vorliegenden Erfindung .
Die Signalumsetzeinrichtung 8 ist programmierbar. Auch das
Erstellen der Programmierung ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend wird zunächst auf das Erstellen der Programmierung näher eingegangen.
Gemäß FIG 5 wird einem Rechner 10 über eine geeignete Schnittstelle 11 (z. B. ein CD-ROM-Laufwerk, eine USB- Schnittstelle oder eine Netzwerkanbindung) ein Computerpro ¬ gramm 12 zugeführt. Das Computerprogramm 12 kann gegebenen-
falls auf einem - vorzugsweise mobilen - Datenträger 13 (bei ¬ spielsweise einer CD oder einem USB-Memorystick) in maschinenlesbarer Form gespeichert sein. Das Computerprogramm 12 wird in einem Massenspeicher 14 des Rechners 10 gespeichert. Es enthält Maschinencode, der vom Rechner 10 abarbeitbar ist. Wenn das Computerprogramm 12 von einem Anwender 15 über eine Anwenderschnittstelle 16 aufgerufen wird, wird es vom Rechner 10 abgearbeitet. Das Abarbeiten des Computerprogramms 12 be ¬ wirkt, dass der Rechner 10 ein Erstellverfahren für eine Pro- grammierung 17 der Signalumsetzeinrichtung 8 ausführt. Das
Erstellverfahren wird nachfolgend in Verbindung mit FIG 6 näher erläutert.
Gemäß FIG 6 werden dem Rechner 10 in einem Schritt Sl vom An- wender 15 Gruppierungsbefehle für die Antriebe 2 vorgegeben. Auf Grund der Gruppierungsbefehle gruppiert der Rechner 10 in einem Schritt S2 die Antriebe 2 zu Antriebsgruppen.
In einem Schritt S3 wird dem Rechner 10 vom Anwender 15 eine Auswahl eines Ausgangssignals A vorgegeben. Die Ausgangssig ¬ nale A können fehlersicher oder nicht fehlersicher sein. Im Rahmen von FIG 6 gilt jedes Ausgangssignal A unabhängig da ¬ von, ob es fehlersicher ist oder nicht, als ein (Zahlwort) Ausgangssignal A.
In einem Schritt S4 prüft der Rechner, ob das im Schritt S3 selektierte Ausgangssignal A für einen Antrieb 2 bestimmt ist. Wenn dies der Fall ist (und nur dann), wählt der Rechner 10 in einem Schritt S5 für jeden Antrieb 2, der derselben An- triebsgruppe angehört wie der im Schritt S3 bestimmte Antrieb 2, die korrespondierenden Ausgangssignal A aus.
In einem Schritt S6 nimmt der Rechner 10 vom Anwender 15 eine Logikfunktion F entgegen.
Die Logikfunktionen F können vordefiniert sein. Sie können auch vom Anwender 15 definiert werden. Entscheidend ist, dass die Logikfunktionen F ausschließlich von Parametern Pl ... Pn
abhängen, denen binäre Eingangssignale E zugewiesen werden können. Hingegen bestehen keinerlei Abhängigkeiten von Merkern, internen Zuständen oder Zeitabläufen. Der Funktionswert der Logikfunktionen F hängt also ausschließlich von den Para- metern Pl ... Pn ab.
Jedem der Parameter Pl ... Pn wird entweder ein Eingangssignal E zugewiesen, oder er wird als nicht belegt definiert. Die entsprechende Zuweisung nimmt der Rechner 10 in einem Schritt S7 vom Anwender 15 entgegen. Die Eingangssignale E können bereits Schaltsignale sein, die prinzipiell nur noch an die jeweiligen Antriebe 2 weitergeleitet werden müssen. Sie können fehlersicher oder nicht fehlersicher sein. Im Rahmen von FIG 6 gilt jedes Eingangssignal E unabhängig davon, ob es fehlersicher ist oder nicht, als ein (Zahlwort) Ein ¬ gangssignal E.
Vorzugsweise sind Schritte S8 und S9 vorhanden. Im Schritt S8 prüft der Rechner 10, welche der Eingangssignale E der Sig- nalumsetzeinrichtung 8 von den Antrieben 2 zugeführt werden sollen. Wenn derartige Eingangssignale E bestimmt sind (und nur dann), selektiert der Rechner 10 in einem Schritt S9 für jedes derartige Eingangssignal E eines Antriebs 2 alle kor ¬ respondierenden Eingangssignale E der Antriebe 2 derselben Antriebsgruppe und ermittelt eine Vorverarbeitung der korres ¬ pondierenden Eingangssignale E der jeweiligen Antriebsgruppe. Die Vorverarbeitung ist derart bestimmt, dass die von den An ¬ trieben 2 gelieferten Eingangssignale E gruppenweise einheit ¬ lich verarbeitet werden. Beispielsweise können miteinander korrespondierende Eingangssignale E gruppenweise UND-ver- knüpft oder ODER-verknüpft werden.
In einem Schritt SlO prüft der Rechner 10, ob die Vorgabe der Logikfunktionen F beendet ist. Wenn die Vorgabe nicht beendet ist, geht der Rechner 10 zum Schritt S3 zurück. Anderenfalls geht er zu einem Schritt Sil über.
Im Schritt Sil ermittelt der Rechner 10 anhand der Logikfunk ¬ tionen F die Programmierung 17. Die ermittelte Programmierung
17 hinterlegt der Rechner 10 remanent in einem Speicher 18.
Gemäß FIG 5 kann die Signalumsetzeinrichtung 8 eine Anzahl von Eingängen 19, 20 aufweisen. über die Eingänge 19, 20 ist der Signalumsetzeinrichtung 8 von außen jeweils ein binäres Eingangssignal E zuführbar. Die Signalumsetzeinrichtung 8 kann weiterhin eine Anzahl von Ausgängen 21, 22 aufweisen. über die Ausgänge 21, 22 ist von der Signalumsetzeinrichtung 8 jeweils ein binäres Ausgangssignal A nach außen ausgebbar.
Die Eingänge 19, 20 und die Ausgänge 21, 22 sind mit einer programmierbaren Logikschaltung 23 verbunden, die ebenfalls Bestandteil der Signalumsetzeinrichtung 8 ist. Diese Logikschaltung 23 wird mittels der Programmierung 17 programmiert. Die im Rahmen von FIG 6 erwähnten Eingangssignale E und die im Rahmen von FIG 6 erwähnten Ausgangssignale A werden daher über die Eingänge 19, 20 der Signalumsetzeinrichtung 8 zuge- führt bzw. über die Ausgänge 21, 22 von der Signalumsetzeinrichtung 8 ausgegeben.
Der Speicher 18, in dem die Programmierung 17 remanent gespeichert wird, ist ein Datenträger im Sinne der vorliegenden Erfindung. Er kann mit dem Massenspeicher 14 identisch sein. Es kann sich jedoch alternativ auch um einen anderen Speicher
18 handeln.
Der Speicher 18 kann Bestandteil der Signalumsetzeinrichtung 8 sein. In diesem Fall ist der Speicher 18 der Signalumsetzeinrichtung 8 zugeordnet. Die programmierbare Logikschaltung 23 wird in diesem Fall vom Rechner 10 entsprechend der im Speicher 18 hinterlegten Programmierung 17 programmiert. Beispielsweise ist es möglich, dass die Signalumsetzeinrichtung 8 eine von außen zugängliche Programmierschnittstelle 24 auf ¬ weist, die mit dem Speicher 18 verbunden ist. In diesem Fall ist es möglich, dass der Rechner 10 die Programmierung 17 dem Speicher 18 über die Programmierschnittstelle 24 zuführt.
Wenn ein Programmieren über die Programmierschnittstelle 24 möglich ist, kann der Speicher 18 der Signalumsetzeinrichtung 8 fest zugeordnet sein. Alternativ ist es möglich, dass die Signalumsetzeinrichtung 8 eine Aufnahme 25 für den Speicher 18 aufweist. In diesem Fall kann - so vorhanden - weiterhin ein Programmieren über die Programmierschnittstelle 24 erfol ¬ gen. Alternativ ist es jedoch möglich, den Speicher 18 aus der Aufnahme 25 zu entnehmen und in eine korrespondierende Aufnahme 26 des Rechners 10 einzusetzen. In diesem Fall ist der Speicher 18 temporär alternativ der Signalumsetzeinrichtung 8 und dem Rechner 10 zuordenbar, so dass er als Rema- nentspeicher 18 ausgebildet sein muss.
Die Aufnahmen 25, 26 können prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Beispielsweise können sie als Steckplatz für einen entsprechenden Speicher-IC ausgebildet sein. Sie können auch als Aufnahmen 25, 26 für eine kleine Speicherkarte oder als USB- Anschluss ausgebildet sein.
Es ist alternativ möglich, dass die Programmierung 17 in der Steuereinrichtung 1 remanent hinterlegt ist. In diesem Fall ist es möglich, dass die Programmierschnittstelle 24 Bestand ¬ teil der Antriebsschnittstelle 9 ist. Das Einschreiben der Programmierung 17 in den Speicher 18 kann in diesem Fall bei- spielsweise während des Hochlaufs der Steuereinrichtung 1 er ¬ folgen .
Aus den obenstehenden Erläuterungen zu FIG 2 ist ersichtlich, dass die Kommunikationsschnittstelle 4 der Steuereinrichtung 1 bestimmte Kontaktgruppen 5 bestimmten Antrieben 2 proprietär zuordnet. Die Antriebsschnittstelle 9 korrespondiert mit der Kommunikationsschnittstelle 4. Jedem Antrieb 2 ist daher eine Anzahl von Ausgängen 21 der Signalumsetzeinrichtung 8 proprietär zugeordnet. Ebenso ist jedem Antrieb 2 eine Anzahl von Eingängen 19 proprietär zugeordnet. Der Rechner 10 ermittelt die Programmierung 17 aus diesem Grund derart, dass von der Signalumsetzeinrichtung 8 für jeden Antrieb 2 die für den jeweiligen Antrieb 2 bestimmten Ausgangssignale A über Aus-
gänge 21 ausgegeben werden, die dem jeweiligen Antrieb 2 proprietär zugeordnet sind. Ebenso ermittelt er die Program ¬ mierung 17 derart, dass die von einem bestimmten der Antriebe 2 zugeführten Eingangssignale E über Eingänge 19 entgegen ge- nommen werden, die dem jeweiligen Antrieb 2 proprietär zugeordnet sind. Weiterhin ermittelt der Rechner 10 die Programmierung 17 derart, dass von der Signalumsetzeinrichtung 8 für jeden Antrieb 2 die für den jeweiligen Antrieb 2 bestimmten Ausgangssignale A über vorbestimmte Ausgänge 21 ausgegeben werden und die von einem bestimmten der Antriebe 2 zugeführten Eingangssignale E über vorbestimmte Eingänge 19 entgegen genommen werden.
Wie bereits erwähnt, kann die Antriebsschnittstelle 9 als se- rielle Schnittstelle ausgebildet sein. Auch in diesem Fall ist es möglich, dass der Rechner 10 die Programmierung 17 derart ermittelt, dass von der Signalumsetzeinrichtung 8 für jeden Antrieb 2
- die für den jeweiligen Antrieb 2 bestimmten Ausgangssignale A als für den jeweiligen Antrieb 2 proprietär bestimmte Ausgangssignale A ausgegeben werden und
- die von dem jeweiligen Antrieb 2 gelieferten Eingangssignale E als von dem jeweiligen Antrieb 2 proprietär gelieferte Eingangssignale E entgegen genommen werden.
Beispielsweise können stets alle Signale einzeln oder grup ¬ penweise übertragen werden, so dass die Reihenfolge der ein ¬ zelnen Bits ihre Zuordnung zu einem bestimmten Antrieb 2 und ihre Bedeutung bestimmt.
Die Ausgangssignale A, welche der Steuereinrichtung 1 von der Signalumsetzeinrichtung 8 zugeführt werden, (also die Schaltsignale) werden von der Signalumsetzeinrichtung 8 in der Re- gel fehlersicher übermittelt. Bei diesen Ausgangssignalen A kann daher vorbestimmt sein, dass der Rechner 10 die Programmierung 17 derart ermittelt, dass diese Ausgangssignale A von der Signalumsetzeinrichtung 8 fehlersicher ermittelt werden.
Die Signalumsetzeinrichtung 8 weist gemäß FIG 5 jedoch eine weitere Schnittstelle 27 auf. Auch über die weitere Schnitt ¬ stelle 27 können Ausgangssignale A abgegeben werden. Diese Ausgangssignale A werden - zur verbalen Unterscheidung von den an die Steuereinrichtung 1 abgegebenen Schaltsignalen - nachfolgend als weitere Ausgangssignale A bezeichnet.
Die weiteren Ausgangssignale A können ebenfalls fehlersicher ausgegeben werden. Es ist jedoch alternativ möglich, dass die weiteren Ausgangssignale A nicht fehlersicher ausgegeben werden. Es ist auch möglich, dass dem Rechner 10 vom Anwender 15 vorgegeben wird, ob und gegebenenfalls welche der weiteren Ausgangssignale A von der Signalumsetzeinrichtung 8 fehlersi- eher ermittelt werden. Wiederum alternativ ist auch möglich, dass für einen ersten Teil der Ausgangssignale A vorbestimmt ist, ob sie fehlersicher ausgegeben werden oder nicht, und dass für einen zweiten Teil der Ausgangssignale A dem Rechner 10 vom Anwender 15 vorgegeben wird, ob sie fehlersicher aus- gegeben werden oder nicht.
Bezüglich der Ausgangssignale A, die fehlersicher ermittelt werden, muss auch die Ermittlung fehlersicher erfolgen. Hierfür ist es erforderlich, dass die Eingangssignale E, die in die jeweiligen Logikfunktionen F eingehen, anhand derer die fehlersicheren Ausgangssignale A ermittelt werden, ebenfalls fehlersicher sind. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Eingangssignale E der Logikschaltung 23 als solche bereits fehlersicher zugeführt werden, also mindestens zweikanalig. Es ist alternativ auch möglich, zwei (oder mehr) einkanalige Eingangssignale E innerhalb der Signalumsetzein ¬ richtung 8 durch entsprechende logische Verknüpfung zu einem fehlersicheren Eingangssignal E zu kombinieren.
Analog zur fehlersicheren Ausgabe der Ausgangssignale A kann auch bei den Eingangssignalen E vorbestimmt sein, welche der Eingangssignale E der Signalumsetzeinrichtung 8 fehlersicher zugeführt werden. Alternativ kann dem Rechner 10 - analog zu
den Ausgangssignalen A - vom Anwender 15 vorgegeben werden, ob und gegebenenfalls welche der Eingangssignale E der Sig- nalumsetzeinrichtung 8 fehlersicher zugeführt werden.
Es ist im Rahmen der Implementierung der Schritte S3, S6 und S7 möglich, dass der Anwender 15 dem Rechner 10 über eine Tastatur oder eine andere Eingabeeinrichtung der Anwenderschnittstelle 16 als Logikfunktion F eine prinzipiell belie ¬ bige Boolesche Funktion eingibt. Beispielsweise könnte der Anwender 15 über die Tastatur eingeben
„A7 = E4 UND E7 ODER E8 NICHT E3"
Erheblich komfortabler ist es jedoch, wenn der Rechner 10 zur Implementierung der Schritte S3, S6 und S7 gemäß FIG 7 wie folgt vorgeht:
Gemäß FIG 7 sind die Schritte S6 und S7 durch Schritte S16 bis S18 ersetzt.
Im Schritt S16 bietet der Rechner 10 dem Anwender 15 vordefi ¬ nierte parametrierbare Logikfunktionen zur Auswahl an. Gleichzeitig bietet der Rechner 10 dem Anwender 15 mögliche Eingangssignale E zur Anwahl an. Für jede vordefinierte Lo- gikfunktion können in diesem Fall die Eingangssignale E be ¬ schränkt sein. Beispielsweise können für Ausgangssignale A, die an die Steuereinrichtung 1 ausgegeben werden sollen, nur Eingangssignale E zugelassen werden, die über die Eingänge 20 eingegeben werden.
Im Schritt S17 nimmt der Rechner 10 die Auswahl der jeweili ¬ gen Logikfunktion (Auswahl = eine wird bestimmt) entgegen. Im Schritt S18 nimmt der Rechner 10 vom Anwender 15 die Anwahl (Anwahl = mindestens eines wird bestimmt) der Eingangssignale E entgegen.
Die Vorgehensweise von FIG 7 kann insbesondere deshalb effi ¬ zient ausgestaltet werden, weil Ausgangssignale A, die für
die Antriebe 2 bestimmt sind, in der Regel ausschließlich durch Eingangssignale E bestimmt sind, die über die weiteren Eingänge 20 eingegeben werden. Umgekehrt sind Ausgangssignale A, die über die weiteren Ausgänge 22 ausgegeben werden, in der Regel ausschließlich - zumindest aber überwiegend - durch Rückmeldesignale bestimmt, welche der Signalumsetzeinrichtung 8 über die antriebsbezogenen Eingänge 19 zugeführt werden. Es ist daher beispielsweise möglich, auf einem Sichtgerät der Anwenderschnittstelle 16 einen Block anzuzeigen, der die ent- sprechende vordefinierte, parametrierbare Logikfunktion F und das Ausgangssignal A angibt und sodann lediglich einzeln ab ¬ zufragen, was die zugehörigen Eingangssignale E sein sollen. Mit jeder Eingabe können in diesem Fall die verbleibenden Eingabemöglichkeiten Schritt für Schritt reduziert werden.
Oftmals besteht sogar keine gegenseitige Beeinflussung der Antriebsgruppen untereinander. In diesem Fall ist es gemäß FIG 8 möglich, alternativ zu der Vorgehensweise der FIG 6 und 7 wie folgt vorzugehen:
Gemäß FIG 8 sind zwischen die Schritte S2 und S3 Schritte S21 und S22 eingefügt. Im Schritt S21 nimmt der Rechner 10 vom Anwender 15 eine Auswahl einer Antriebsgruppe entgegen. Im Schritt S22 blendet der Rechner 10 mit Ausnahme der Ausgangs- Signale A, die an Antriebe 2 der selektierten Antriebsgruppe auszugeben sind, alle an Antriebe 2 auszugebende Ausgangssig ¬ nale A aus. Ebenso blendet er in Schritt S22 alle Eingangs ¬ signale E aus, die von anderen Antrieben 2 als den Antrieben 2 der selektierten Antriebsgruppe zugeführt werden.
Die übrigen Ausführungen zur Vorgehensweise von FIG 6 bleiben weiterhin gültig. Auch kann die Vorgehensweise von FIG 8 mit der Vorgehensweise von FIG 7 kombiniert werden.
Wie bereits erwähnt, ist der Speicher 18 der Signalumsetzeinrichtung 8 zumindest temporär zuordenbar. Ebenso ist auf dem Speicher 18 die Programmierung 17 - gegebenenfalls remanent - gespeichert. Mittels der Programmierung 17 kann daher die
programmierbare Logikschaltung 23 (siehe FIG 5) programmiert werden .
Die Logikschaltung 23 kann als üblicher Mikroprozessor oder dergleichen ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Programmierung 17 ein übliches Computerprogramm, das von der Logikschaltung 23 sequentiell abgearbeitet wird. Alternativ ist jedoch möglich, dass die Logikschaltung 23 schaltungstechnisch programmierbar ist. In diesem Fall wird die interne Verschaltung der Logikschaltung 23 durch die Programmierung 17 festgelegt. Im Falle einer Ausbildung als schaltungstechnisch programmierbare Logikschaltung 23 ist die Verschaltung daher statisch und arbeitet parallel für alle Eingangssignale E und alle Ausgangssignale A. Beispiele derartiger Logik- Schaltungen sind FPGAs (field programmable gate array) , PLDs (programmable logic device) usw..
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Logikschaltung 23 bewirkt die Programmierung 17 jedoch, dass die Signalum- Setzeinrichtung 8 entsprechend der obenstehend erläuterten
Programmierung 17 ausgestaltet ist und ein Betriebsverfahren ausführt, das sich durch die obenstehend detailliert erläu ¬ terte Programmierung 17 ergibt. Nachstehend wird daher nur noch auf den darüber hinausgehenden Aufbau der Signalumsetz- einrichtung 8 näher eingegangen.
Wie bereits erwähnt, weist die Signalumsetzeinrichtung 8 eine Antriebsschnittstelle 9 und eine weitere Schnittstelle 27 auf. Die Antriebsschnittstelle 9 ist vorkonfektioniert.
Entsprechend der Ausgestaltung der Kommunikationsschnittstel ¬ le 4 (siehe FIG 2) kann die Antriebsschnittstelle 9 als pa ¬ rallele Schnittstelle ausgebildet sein. In diesem Fall ist jedem übertragenen Eingangssignal E und jedem übertragenen Ausgangssignal A ein eigener Anschluss 19, 21 proprietär zu ¬ geordnet .
Alternativ kann die Antriebsschnittstelle 9 als serielle Schnittstelle ausgebildet sein.
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Antriebs- schnittsteile 9 werden über die Antriebsschnittstelle 9 die an die Antriebe 2 auszugebenden Ausgangssignale A und die von den Antrieben 2 gelieferten Eingangssignale E übertragen. über die weitere Schnittstelle 27 werden weitere Eingangssig ¬ nale E und weitere Ausgangssignale A übertragen.
Die weiteren Eingänge 20 und Ausgänge 22 können - gruppenwei ¬ se oder alle zusammen - ebenfalls vorkonfektioniert sein. Vorzugsweise sind die weiteren Eingänge 20 und Ausgänge 22 jedoch als Einzelanschlüsse ausgebildet, beispielsweise als Schraubklemmen oder Käfigzugklemmen. Insbesondere bezüglich der weiteren Ein- und Ausgänge 20, 22 kann dabei auch die Festlegung als Eingang 20 bzw. Ausgang 22 programmierbar sein .
Es ist möglich, dass die Logikschaltung 23 als Ganzes fehlersicher ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung ist vorzuziehen. Insbesondere in dem Fall, dass vorbekannt ist, welche Aus ¬ gangssignale A fehlersicher ermittelt werden müssen und wel ¬ che nicht, kann es jedoch möglich sein, die Logikschaltung 23 in eine fehlersichere Teilschaltung 28 und eine nicht fehler ¬ sichere Teilschaltung 29 aufzuteilen. In diesem Fall - siehe FIG 9 - ist der fehlersicher ausgebildeten Teilschaltung 28 zumindest ein Teil der Eingangssignale E zuführbar. Die feh ¬ lersichere Teilschaltung 28 verknüpft die ihr zugeführten Eingangssignale E fehlersicher logisch miteinander. Sie ermittelt auf diese Weise einen Teil der Ausgangssignale A, und zwar fehlersicher. Die von ihr ermittelten Ausgangssignale A gibt sie aus, und zwar ebenfalls fehlersicher.
Die nicht fehlersichere Teilschaltung 29 kann fehlersichere Eingangssignale E und nicht fehlersichere Eingangssignale E verarbeiten. Die von ihr vorgenommenen Verarbeitungen sind
nicht fehlersicher. Die von ihr ausgegebenen Ausgangssignale A sind ebenfalls nicht fehlersicher.
Mittels der vorliegenden Erfindung kann der Aufwand für den sicheren Betrieb eines Mehrachsantriebs oftmals erheblich re ¬ duziert werden. Denn insbesondere ist die Anzahl der weiteren Ein- und Ausgänge 20, 22 unabhängig von der Zahl der Elektromotoren 2. Auch muss der Anwender 15 sich nicht um die Verdrahtung von der Signalumsetzeinrichtung 8 zu den Antrieben 2 kümmern. Insbesondere Fehlverdrahtungen werden erheblich unwahrscheinlicher. Insbesondere in dem Fall, dass die der Sig ¬ nalumsetzeinrichtung 8 zugeführten Eingangssignale E einerseits bereits den Schaltsignalen und andererseits den Rück ¬ meldesignalen entsprechen, ist weiterhin durch die Logik- Schaltung 23 lediglich eine einfache Signalaufteilung (im
Falle der Schaltsignale) bzw. eine einfache Signalvereinigung (UND- oder ODER-Verknüpfung) der Rückmeldesignale erforderlich.