ES2585084T3

ES2585084T3 - Procedimiento para la transmisión de información y dispositivo para la ejecución de ese procedimiento

Info

Publication number: ES2585084T3
Application number: ES12740073.7T
Authority: ES
Inventors: Uwe BRAATZ; Uwe Nolte
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2016-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: RU2015101024A; RU2605155C2; EP2850396B1; US20160072707A1; CN105008863B; WO2013189518A1; EP2850396A1; JP2015528153A; US9654393B2; CN105008863A

Abstract

Procedimiento para la transmisión de informaciones entre un electromotor (2) y una unidad de control de motor (4), en donde como informaciones se transmite, por un lado, informaciones de estado de movimiento del electromotor (2) e informaciones adicionales, por el otro, a través de dos canales de transmisión, y en donde las informaciones de estado de movimiento existe en forma de dos señales base (B1, B2) y en donde las informaciones adicionales es transmitida con ayuda de las señales base (B1, B2), en donde para la transmisión de las informaciones se utilizan, al menos, dos señales de transferencia (T1, T2), en donde cada señal de transferencia (T1, T2) se transmite a través de un canal de transmisión, en donde entre ambas señales base (B1, B2) existe una relación de fase (ΔtD), en donde una de las señales base (B1) es utilizada de manera no modificada como una de las señales de transferencia (T1) y en donde la otra señal base (B2) es transformada en la otra señal de transferencia (T2) a través de manipulación de la relación de fase.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para la transmision de informacion y dispositivo para la ejecucion de ese procedimiento

La presente invencion hace referencia a un procedimiento para la transmision de informaciones entre un electromotor y una unidad de control de motor mediante, al menos, una senal de transferencia as! como un dispositivo para la ejecucion de este procedimiento.

En muchos casos es deseable o incluso necesario transmitir informaciones desde un motor, especialmente un electromotor, o desde su entorno directo a una unidad de control de motor o una unidad de mando. En el caso de electromotores es usual, por ejemplo, determinar mediante sensores la posicion de rotacion, la velocidad de rotacion, as! como la direccion de rotacion del rotor en relacion con el estator y transmitir las informaciones registradas a una unidad de mando con la que, sobre la base de esas informaciones, entre otras cosas, se controla el electromotor.

El dispositivo para la transmision de las informaciones se encuentra disenado para una determinada cantidad de informaciones por unidad de tiempo, de manera que para la transmision de informaciones adicionales, que se generan, por ejemplo, en el caso de un sensor construido posteriormente debe ser agregada una interfaz propia, es decir, adicional, entre el motor y la unidad de mando.

La DE 10 2010 023 535 A1 revela un procedimiento de comunicacion de datos en un sistema de red de a bordo con un emisor electrico de senales y un receptor de senales. El sistema de red de a bordo se encuentra dispuesto de manera tal, que el emisor de senales puede enviar de manera inalambrica una senal util modulada y una senal de referencia para la demodulacion de la senal util modulada.

En la DE 10 2005 029 410 A1 se describe un dispositivo y un procedimiento para la comunicacion entre un regulador para una fuente de tension y una unidad de mando en un vehlculo. Aqul se superponen, a una senal base, informaciones adicionales para la regulacion de una maquina electrica. De manera preferente, mediante una senal transmitida por la llnea dinamica se puede representar una referencia de tension, especialmente para senales de una llnea electrica.

De la DE 10 2007 029 824 A1 se conoce un dispositivo para la deteccion de senales de cuadratura.

Tomando esto como punto de partida, es objeto de la presente invencion indicar un procedimiento mejorado para la transmision de informaciones as! como un dispositivo para la ejecucion de un procedimiento correspondiente. En correspondencia con una idea basica se deben transmitir especialmente informaciones adicionales, y esas informaciones adicionales son transmitidas cuasi a traves de modulacion de informaciones existentes, sin que las informaciones existentes sean modificadas de manera esencial.

Respecto del procedimiento, este objeto es resuelto a traves de un procedimiento con las caracterlsticas de la reivindicacion 1. Las reivindicaciones retrospectivas contienen, en parte, perfeccionamientos ventajosos y, en parte, perfeccionamientos inventivos de la presente invencion.

El procedimiento sirve para la transmision de informaciones entre un electromotor o su entorno inmediato y una unidad de control de motor, en donde la transmision se realiza con ayuda de, al menos, una senal de transferencia. Para ello se transmiten como informaciones, por un lado, informaciones de estado de movimiento del electromotor, y, por el otro, informaciones adicionales a traves de, al menos, un canal de transmision, en donde las informaciones de estado de movimiento estan presentes en forma de, al menos, una senal base y en donde las informaciones adicionales son transmitidas con ayuda de la senal base.

El procedimiento ha sido concebido, especialmente, para escenarios de aplicacion en los que existe una interfaz entre el electromotor y la unidad de control de motor para la transmision de informaciones de estado de movimiento y en las que se aumenta adicional o posteriormente la cantidad de informaciones que debe ser transmitida por unidad de tiempo debido a informaciones adicionales. La transmision de informaciones adicionales es realizada, entonces, mediante la utilizacion de la interfaz ya existente. Para ello, preferentemente, las informaciones adicionales son moduladas en una senal base, que porta las informaciones de estado de movimiento, y luego transmitidas con ayuda de una senal de transferencia. La modulacion de las informaciones adicionales a una senal base se realiza, preferentemente, dentro de los tiempos de tolerancia especlficos del protocolo, de manera que el contenido de informaciones de la senal base en la senal de transferencia permanece sin modificaciones.

Se trata entonces de un dispositivo, por ejemplo, con un electromotor, una unidad de mando, y una, as! llamada, "interfaz codificadora de cuadratura" (Quadrature Encoder interfaz), en la que se determinan mediante sensores movimientos del rotor del electromotor frente al estator mediante un transmisor incremental y en el que esas

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informaciones de estado de movimiento son transmitidas a la unidad de mando a traves de la "interfaz codificadora de cuadratura", entonces esta "interfaz codificadora de cuadratura" ya existente conforme al procedimiento aqul presentado tambien es utilizada para transmitir a la unidad de mando informaciones adicionales, que son generadas, por ejemplo, por un sensor de temperatura implementado adicional o posteriormente en el dispositivo, e instalado en cercanlas del electromotor. En consecuencia se puede evitar, por ejemplo, el montaje de un cable como conducto separado de senal entre el sensor de temperatura y la unidad de mando.

En este caso no solo se debe entender como informaciones adicionales informaciones o datos que son generados mediante sensores o unidades de funcion similares, como por ejemplo sensor de temperatura, contador de horas de funcionamiento, contador para la totalidad de giros del rotor o tambien sensores externos, sino tambien informaciones que estan almacenadas especialmente como parametros no modificables en una memoria. As! es usual, por ejemplo, entender unidades constructivas o aparatos con una, as! llamada, "placa de caracterlsticas electronicas", lo que posibilita, entre otras cosas una posibilidad mas simple de identificarlas. Especialmente cuando multiples de esas unidades constructivas o aparatos son combinadas entre si para la conformacion de un sistema y esas unidades constructivas o aparatos en el sistema se comunican entre si, una "placa de caracterlsticas electronicas" de este tipo permite un reconocimiento de las unidades constructivas o los aparatos entre si. En relacion al ejemplo anterior, entonces, el electromotor y la unidad de mando estarlan provistos de una "placa de caracterlsticas electronicas", de manera que, por ejemplo, en un recambio de la unidad de mando debido a un defecto, este reconoce al electromotor a traves de la "placa de caracterlsticas electronicas" del electromotor y luego, mediante la adecuacion de parametros en la unidad de mando acciona el electromotor como se describio mas arriba. Tampoco existe obligatoriamente la necesidad de transmitir permanentemente las informaciones adicionales, ya que estas tambien pueden producirse, por ejemplo, de forma temporal, es decir, en ciertos intervalos temporales.

Especialmente cuando las informaciones adicionales no deben ser transmitidas de forma permanente es ventajosa una variante del procedimiento en la que las informaciones adicionales sean transmitidas en forma de paquete de datos. En ese caso se prefiere una variante de procedimiento en la que para la identification del comienzo y el final de cada paquete de datos se transfiere una senal de activation con la senal de transferencia. El principio de la identificacion del comienzo y del final de cada paquete de datos en la transferencia de datos es conocido y se implementa especialmente cuando para una comunicacion entre dos modulos constructivos o dos aparatos no se utiliza un tacto de referencia comun.

Se prefiere, ademas, una variante de procedimiento en la que para la generation de la senal de transferencia se introducen senales de activacion en la senal base, y en la que la senal de transferencia en los intervalos de tiempo entre las senales de activacion corresponde a la senal base no modificada. Esto significa, que la mayorla del tiempo es utilizada la misma senal base como senal de transferencia y que solo en determinados intervalos temporales la senal base es manipulada en la senal de transferencia durante la transformation para generar una senal de disparo en la senal de transferencia. En ese caso, en principio se utiliza el transcurro temporal dado de la senal base y las informaciones generadas por esta para transmitir las informaciones adicionales, y al receptor de la senal, es decir la unidad de control de motor, se le comunica en que intervalo temporal de la senal base se pueden encontrar las informaciones adicionales a transmitir. De esta manera se puede procurar, por ejemplo, que una unidad de valoracion que se encuentra instalada para la valoracion de la senal base, pueda ser alimentada tambien con la senal de transferencia para esta valoracion. De este modo no es necesaria una extraccion previa de la senal base de la senal de transferencia y la unidad de valoracion tampoco debe ser adecuada para leer desde la senal de transferencia las informaciones de estado de movimiento que se encuentran contenidas en la senal base. Entonces, por ejemplo, la senal de transferencia es alimentada en paralelo en una segunda unidad de valoracion que lee las informaciones adicionales de la senal de transferencia.

Se prefiere, ademas, una variante de procedimiento en la que con cada paquete de datos se transmita un, y especialmente solo un valor numerico, que este dado por la cantidad de sucesos en el transcurso temporal de la senal de transferencia entre dos senales de activacion, y en la que, como valores numericos, solo se utilicen valores de una cantidad de valores predeterminados. De esta manera se determina, entre otras cosas, la cantidad de datos de cada paquete de datos, en donde como cantidad de datos se encuentra prevista, preferentemente, un Nibble (16 valores o estados posibles). Esta variante de procedimiento tambien es adecuada, por ejemplo, para un dispositivo con un electromotor, en el que la position de rotation del rotor es registrada por un transmisor digital de position absoluta, con una unidad de mando y con una interfaz entre el electromotor y la unidad de mando de manera tal, que las informaciones de estado de movimiento registradas por medio del transmisor digital de posicion absoluta son transmitidas con ayuda de paquetes de datos entre los que existe, en cada caso, una pausa. En ese caso se genera una senal de activacion, por ejemplo, mediante la transmision de un pulso rectangular simple durante una pausa de este tipo, de manera que la senal de transferencia entre dos paquetes de datos presenta un pulso rectangular y como suceso en el transcurso temporal de la senal de transferencia se valora una pausa entre dos paquetes de datos. Es decir, que la cantidad de sucesos en el transcurso temporal de la senal de transferencia, en este caso, corresponde a la cantidad de pausas entre dos senales de activacion.

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Es conveniente, ademas, una variante de procedimiento en la que para la transferencia de las informaciones se utilicen, al menos, dos senales de transferencia, y en la que cada senal de transferencia sea transferida a traves de un canal de transferencia propio, es decir, por ejemplo, a traves de una linea electrica, y en la que las informaciones de estado de movimiento esten disponibles en forma de dos senales base. De esta manera se logra que el procedimiento aqui descrito pueda ser utilizado en gran cantidad de escenarios de aplicacion.

Existe entonces especialmente una relacion de fase entre ambas senales base, en donde una de las dos senales base es utilizada, conforme a una variante preferente del procedimiento, de manera no modificada como una de las senales de transferencia y en donde la otra senal base es transformada en la otra senal de transferencia a traves de manipulacion de la relacion de fase. Las informaciones adicionales son incluidas, entonces, mediante una manipulacion sobre la relacion de fase, en las senales de transferencia.

En correspondencia con otra variante preferente del procedimiento una relacion de fase determinada entre las senales de transferencia funciona como senal de activacion. En el caso mas sencillo se utilizan, por ejemplo, dos senales de transferencia, entre las cuales existe una relacion de fase en funcion del tiempo. Para la relacion de fase se encuentran previstos, entonces, un valor base y un valor de gatillo como posibles valores, en donde la mayor parte del tiempo esta presente el valor base y en donde para la generacion de una senal de activacion se fuerza un cambio limitado temporalmente de la relacion de fase al valor de gatillo.

Ademas es ventajoso realizar una cuantificacion temporal con valores discretos, de manera que tambien para la relacion de fase solo se encuentren previstos esos valores y de manera que esos valores puedan ser utilizados para la codificacion de las informaciones adicionales. En relacion al ejemplo anterior ya no se pueden ajustar dos valores posibles para la relacion de fase en funcion del tiempo, en lugar de esto se encuentra prevista una mayor cantidad de valores. En ese caso se realiza especialmente una modulacion de la relacion de fase, de manera que las informaciones adicionales esten incluidas en las senales de transferencia con ayuda de esta modulacion de fase.

Ademas es conveniente una variante del procedimiento, en la que se generen informaciones de estado de movimiento del motor mediante un transmisor incremental y en la que para la transferencia de informaciones entre el electromotor o su entorno inmediato y la unidad de control de motor se utilice una "interfaz codificadora de cuadratura" (Quadrature Encoder interfaz) con dos canales de transferencia. Esta variante de procedimiento representa una adecuacion a un escenario de aplicacion especialmente tipico. En ese caso, preferentemente se utilizan senales binarias, como senales base y senales de transferencia, en cada caso, y preferentemente tambien, el suceso respectivo esta representado por un cambio en el nivel de la senal. Si se transmite un valor numerico, por ejemplo, que conforme a una codificacion prevista corresponde a una determinada informacion adicional, ese valor numerico preferentemente esta dado por la cantidad de flancos de senal de una senal de transferencia binaria. En ese caso estan previstas multiples variantes, especialmente en el caso de dos senales de transferencia, en donde conforme a una variante solo se cuentan los flancos ascendientes de una senal de transferencia, en donde conforme a otra variante solo se cuentan los flancos descendientes de una senal de transferencia, en donde conforme a otra variante solo se cuentan los flancos ascendientes de ambas senales de transferencia, etc. Especialmente se prefiere la variante en la que se cuentan todos los flancos, es decir, los flancos ascendientes y descendientes de ambas senales de transferencia, ya que aqui es mayor la tasa de transferencia de datos para las informaciones adicionales.

La relacion de fase en funcion del tiempo entre ambas senales de transferencia esta dada en ese caso, por el intervalo temporal entre dos cambios de nivel de senal sucesivos en ambas senales de transferencia. Este intervalo temporal depende de la velocidad de rotacion del rotor del electromotor. Por ello se predetermina, por ejemplo, una cuantificacion temporal de manera tal, que a traves de un accionamiento correspondiente del electromotor a traves de la unidad de control del motor solo se predeterminen velocidades de rotacion discretas para el rotor. Es preferente una cuantificacion temporal de manera tal, que mediante una modificacion correspondiente, similar a una conversion analogico-digital, de las senales base, por ejemplo en un modulador, solo se transmitan velocidades de rotacion discretas con las senales de transferencia. En consecuencia, en una posicion de fase tipica de 90° entre ambas senales de transferencia tambien solo se permiten intervalos temporales discretos entre dos cambios de nivel de senal sucesivos. El rango de valores entre dos valores predeterminados de este tipo para la relacion de fase esta disponible para integrar las informaciones adicionales en las senales de transferencia mediante una manipulacion de la relacion de fase, de manera que las senales de transferencia se distingan de las senales base, especialmente, por una relacion de fase modificada.

Ademas es ventajosa una variante del procedimiento, en la que, segun necesidad y en dependencia del estado de funcionamiento del electromotor, al menos una de las senales de transferencia sea generada por superposicion de una de las senales base y una senal adicional, que porta las informaciones adicionales. Si se generan, por ejemplo, senales base binarias mediante un transmision incremental en un electromotor y si la cantidad de los flancos de esas senales base se encuentra prevista como cantidad de sucesos en el transcurso temporal de la senal de transferencia entre dos senales de activacion, entonces la tasa de transferencia de datos para las informaciones adicionales se encuentra en relacion directa con la velocidad de rotacion del rotor del electromotor, es decir, el numero de revoluciones del motor. Por ello, de acuerdo al caso de aplicacion, en el caso de numero de revoluciones

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bajos del motor, la tasa de transferencia de datos para la transferencia de las informaciones adicionales puede ser demasiado baja, de manera que en esos casos se aumente adicionalmente la cantidad de los sucesos, es decir por ejemplo de los cambios de flanco, en la senal de transferencia respecto de la senal base, para garantizar una tasa de transmision de datos suficiente.

Se prefiere especialmente una variante de procedimiento, en la que la senal adicional se genere como una sucesion de pulsos, en la que la unidad de control de motor comprenda un contador con el que se valoran las senales de transferencia y que emita las informaciones de estado de movimiento como valor de contador en funcion del tiempo, y en la que la senal adicional se genere de manera tal, que a traves de un pulso se modifique el transcurso temporal pero no el valor de contador. Esto significa que, por ejemplo, el contador valora ambos flancos de un pulso rectangular y que las dos modificaciones del valor de contador provocadas por ello se compensen entre si.

Ademas se prefiere especialmente una variante de procedimiento, en la que la unidad de control de motor comprenda un contador base y un contador adicional, en donde el contador base cuenta cada cambio de flanco y en donde el contador adicional cuenta y emite, en cada caso, los cambios de flanco entre senales de activacion, y en donde el contador adicional vuelva a un valor de partida con cada senal de activacion. En ese caso, el contador base emite las informaciones de estado de movimiento como valor de contador base en funcion del tiempo y el contador adicional emite las informaciones adicionales como sucesion de valores de contador adicional. Las senales de transferencia son alimentadas en paralelo en ambos contadores.

El objeto planteado respecto del dispositivo es resuelto a traves de un dispositivo con las caracterlsticas de la reivindicacion 15.

Formas de ejecucion de la invencion se explican mas detalladamente a continuacion con ayuda de un dibujo esquematico. Aqul muestran:

FIG 1 en una representacion de esquema de bloques una unidad de accionamiento que comprende un electromotor y una unidad de control de motor,

FIG 2 en un diagrama, en fragmento, el transcurso temporal de dos senales base en el caso de velocidad de rotacion constante del electromotor,

FIG 3 en un segundo diagrama, en fragmento, el transcurso temporal de dos senales de transferencia en el caso de velocidad de rotacion constante del electromotor y

FIG 4 en un tercer diagrama, en fragmento, el transcurso temporal de las dos senales base, las dos senales de transferencia, as! como de dos valores de contador en el caso de velocidad de rotacion baja del electromotor.

Las piezas que se corresponden tienen siempre la misma referencia en todas las figuras.

En el ejemplo de ejecucion descrito a continuacion, un electromotor 2 funciona de modo ejemplar como unidad de accionamiento de una puerta de elevador no representada. En ese caso, el electromotor 2, como se muestra en la FIG 1, es accionado con una unidad de control de motor y, ademas, es supervisado por una unidad de sensor 6, en donde la unidad de sensor 6 transmite informaciones de estado de movimiento del electromotor 2 e informaciones adicionales a la unidad de control de motor 4.

Para la generacion de las informaciones de estado de movimiento, la unidad de sensor 6 comprende un transmisor incremental 8, que en el ejemplo de ejecucion trabaja conforme al principio ya conocido de la palpacion fotoelectrica. Para ello, el transmisor incremental 8 presenta un diodo luminoso 10 y dos fotodiodos 12, opuestos al diodo luminoso 10. En el espacio intermedio entre el diodo luminoso 10 y los fotodiodos 12, dispuestos ligeramente desplazados uno respecto al otro, se inserta hacia el lado del perlmetro un disco de codificacion provisto de ranuras 14 y alojado en un eje de accionamiento, de manera que los fotodiodos 12 sean iluminados, de manera alternada temporalmente, con luz del diodo luminoso 10 cuando una ranura 14 del disco de codificacion 16 sea desplazado delante de los fotodiodos 12. Si el eje de accionamiento rota junto con el disco de codificacion 16, entonces el transmisor incremental 8 genera dos senales rectangulares binarias como senales base B1 y B2, que, como se indica en la FIG 2, debido al desplazamiento espacial de ambos fotodiodos 12 se encuentran desfasados en 90°, por ejemplo, Cada una de las senales base B1, B2 es generada, en ese caso, por un fotodiodo 12.

Ademas de las informaciones de estado de movimiento, en la unidad de sensor 6 estan disponibles otras informaciones como informaciones adicionales, que son generadas, por ejemplo, con ayuda de sensores adicionales, como por ejemplo un sensor de temperatura 18. Ademas, en la unidad de sensor 6 estan disponibles informaciones adicionales, que se encuentran almacenadas en una memoria 20. Ademas, en caso de necesidad de la unidad de sensor 6 se conducen desde afuera otras informaciones adicionales a traves de una entrada de datos

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22. De este modo es posible, por ejemplo, agregar posteriormente otros sensores como sensores externos, cuyas senales de medicion sean conducidas entonces a traves de la entrada de datos 22 de la unidad de sensor 6. Todas las informaciones adicionales son recopiladas en una unidad de codificacion 23 y son preparadas para el procesamiento, eventualmente recodificadas y reunidas en paquetes de datos.

Conforme a la idea basica del procedimiento aqul presentado, las informaciones adicionales disponibles en la unidad de sensor 6 no deben ser transmitidas a traves de un canal de transmision propio a la unidad de control de motor 4, sino con ayuda de las senales base B1, B2 que transportan las informaciones de estado de movimiento del electromotor 2. Para ello, en la unidad de sensor 6 se encuentra integrado un modulador 24 en el que se alimentan las senales base B1 y B2, as! como las informaciones adicionales procesadas. En el modulador 24 se generan, basandose en las senales base B1 y B2, dos senales de transferencia T1 y T2 en las que se encuentran contenidas las informaciones de estado de movimiento y las informaciones adicionales. Ambas senales de transferencia T1, T2 son transmitidas desde la unidad de sensor 6, a traves de una "interfaz codificadora de cuadratura" (Quadrature Encoder interfaz), a la unidad de control de motor 4 y alimentadas en la unidad de control de motor 4, en paralelo en una unidad de valoracion base 26 y un demodulador 28.

En la unidad base 26 se valoran las senales de transferencia T1, T2 en vista de las informaciones de estado de movimiento, en donde se emiten valores en funcion s del tiempo para la posicion de rotacion, la velocidad de rotacion y la direccion de rotacion del disco de codificacion 16 y se transmiten a una logica de mando 30 de la unidad de control del motor 4. Con un demodulador 28 se extraen los paquetes de datos de las senales de transferencia T1 T2 y se transmiten a una unidad de descodificacion 32. En la unidad de descodificacion 32 se vuelven a procesar las informaciones adicionales, eventualmente se descodifican o recodifican y a continuacion se conducen a la logica de mando 32.

Sobre la base de las informaciones de estado de movimiento y/o de las informaciones adicionales, la logica de mando 30 genera una senal de control que es transmitida al electromotor 2 y lo controla.

En el caso de las senales base B1 y B2 emitidas por el transmisor incremental 8 se trata de senales binarias o senales cuadradas con dos estados definidos o niveles de senal que son denominadas como estado 0, de forma abreviada 0 o "low", y estado 1, de forma abreviada 1 o "high". En ese caso, la duracion de un estado o el intervalo temporal entre dos cambios de nivel de senal y, de este modo, la frecuencia de cambio de nivel de senal en cada una de las senales base B1 y B2 depende, por un lado, del diseno y la distribucion de las ranuras 14 en el disco de codificacion 16 y, por el otro, de la velocidad de rotacion del disco de codificacion 16 y, con ello, del numero de revoluciones del motor. En el caso de una velocidad de giro constante del disco de codificacion 16, ambas senales base B1 y B2 presentan un transcurso temporal identico pero desfasado en 90° como se encuentra represen tado, en fragmento, en la FIG 2. De modo conocido, ambas senales base B1 y B2 se pueden utilizar en conjunto para determinar la posicion de rotacion, la velocidad de rotacion y la direccion de rotacion del disco de codificacion 16.

Sin embargo, conforme al procedimiento aqul propuesto ambas senales base B1 y B2 no deben ser transmitidas simplemente a la unidad de control de motor 4 y valoradas con la unidad de valoracion base 26, sino que deben ser transformadas en senales de transferencia T1 y T2 en el modulador 24. Para ello se encuentra prevista una cuantificacion temporal de manera tal, que a traves de una transformacion correspondiente de las senales base B1 y B2 en el modulador 24 solo se transfieren velocidades de rotacion discretas con las senales de transferencia T1 y T2. En ese caso, las senales base B1 y B2 son sometidas casi a una cuantificacion de la velocidad de rotacion, similar a una conversion analogico-digital. En consecuencia, partiendo de una posicion de fase de 90° entre ambas senales base B1 y B2, solo estan permitidos intervalos temporales discretos, dependientes de la velocidad de rotacion, AtD entre un cambio de nivel de senal en la senal de transferencia T1 y un cambio de nivel de senal en la senal de transferencia T2. El rango de valores entre dos valores discretos dependientes de la velocidad de rotacion para la relacion de fase esta disponible para modelar las informaciones adicionales en el modulador 24 mediante una manipulacion de la relacion de fase 24, de manera que las senales de transferencia T1 y T2 se distinguen de las senales base B1 y B2, especialmente, por una relacion de fase modificada.

Conforme a una variante especialmente sencilla, mediante manipulacion de la relacion de fase solo se transmiten senales de activacion a la unidad de control de motor 4. Para ello, para los intervalos temporales AtD en las senales de transferencia T1 y T2 se predeterminan valores de la secuencia 40 ps, 60 ps, 80 ps, etc. como valores dependientes de la velocidad de rotacion determinados por la cuantificacion temporal para la relacion de fase. Para la transferencia de una senal de activacion se realiza un desfasaje en el modulador 24, de manera que en las senales de transferencia T1 y T2, para la diferencia temporal Atr existan valores de la secuencia 30 ps, 50 ps, 70 ps, etc. que son reconocidas luego en el demodulador 28 como senales de activacion.

En ese caso, el desfasaje realizado para una senal de activacion se limita temporalmente, para lo que se extiende en su duracion temporal un estado en una de las senales base B1,B2, que han sido sometidas a una cuantificacion temporal y ademas se reduce temporalmente el estado siguiente o anterior. Esta situacion se muestra en la FIG 3. Ambas senales de transferencia T1 y T2 representadas solo se diferencian de senales base B1 y B2 cuantificadas

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temporalmente en que en los intervalos temporales AT existe, en cada caso, una senal de activacion. En ese caso, la relacion de fase en los intervalos temporales T esta dada por el intervalo temporal AtT entre los cambios de nivel de senal, es decir, los flancos de las senales rectangulares. Este intervalo temporal Atr es detectado en el demodulador 28 y reconocido y valorado como senal de activacion. Debido al desfasaje temporal, elegido aqul a modo de ejemplo, de ambas sucesiones de valores para las diferencias temporales AtD y Atr de 10 ps se garantiza, que las oscilaciones indeseadas que se presentan usualmente en la relacion de fase de las senales de transferencia T1 y T2 no generen una valoracion erronea. En la eleccion del desfasaje temporal mlnimo adecuado se debe considerar, por un lado, que este sea mayor a las oscilaciones indeseadas que se presentan usualmente de la relacion de fase de las senales de transferencia T1 y T2, y , por otro lado, el desfasaje temporal elegido debe ser lo suficientemente grande como para poder ser registrado por el demodulador 28 y por la unidad de valoracion base 26 durante la maxima velocidad de rotacion del electromotor 2 y en caso de una selectividad temporal determinada.

De manera alternativa, para la diferencia temporal AtT en el caso de una senal de activacion, no se encuentra prevista una sucesion de valores sino un unico valor o, mas bien, un rango de valores, por ejemplo de 5 ps a 30 ps, que se encuentra por debajo del valor mas bajo de la sucesion de valores para los intervalos temporales AtD (corresponde al valor en caso del numero mas alto de revoluciones del moto previsto) y por encima de la selectividad temporal.

Ambas senales de transferencia T1 y T2 son transferidas entonces, a traves de la "interfaz codificadora de cuadratura" (Quadrature Encoder Interface), una llnea electrica bifilar, a la unidad de control de moto 4 y all! se alimentan paralelamente a la unidad de valoracion base 26, por un lado, y el demodulador 28, por el otro. La valoracion de las senales de transferencia T1 y T2 mediante la unidad de valoracion base 26 se realiza conforme a un principio conocido, en donde un contador base BZ determina un valor de contador en funcion del tiempo. El valor de contador actual indica la posicion de rotacion actual del disco de codificacion 16 y a partir de la modificacion temporal del valor de contador se pueden registrar la velocidad de rotacion y la direccion de rotacion del disco de codificacion 16. El valor de contador del contador base BZ se modifica con cada cambio de nivel de senal que se produce en las senales de transferencia T1 y T2, en donde de acuerdo al tipo de cambio del nivel de senal se realiza una modificacion en +1 o -1. Las variantes posibles son:

Cambio de nivel de senal: Con nivel de senal Modificacion valor de contador BZ Direccion de rotacion electromotor

T1 de 1 a 1: T2 en 1 -1 contrario al sentido horario

T2 de 0 a 1: T1 en 0 -1 contrario al sentido horario

T1 de 1 a 0: T2 en 0 -1 contrario al sentido horario

T2 de 1 a 0: T1 en 1 -1 contrario al sentido horario

T1 de 0 a 1: T2 en 0 + 1 en sentido horario

T2 de 0 a 1: T1 en 0 + 1 en sentido horario

T1 de1 a 0: T2 en 1 + 1 en sentido horario

T2 de 1 a 0: T1 en 0 + 1 en sentido horario

Las informaciones de estado de movimiento representadas por el transcurso temporal del valor de contador del contador base BZ del electromotor 2 son recodificadas en la unidad de valoracion base 26 para un procesamiento posterior en la logica de mando 30, y luego conducidas a esta ultima.

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En paralelo, en el demodulador 28 se realiza una segunda valoracion de las senales de transferencia T1 y T2. En ese caso, con cada aparicion de una senal de activacion, un contador adicional ZZ es leido y luego reseteado a cero. En consecuencia, cada cambio de nivel de senal en las senales de transferencia T1 y T2 condiciona una modificacion del valor de contador en +1, hasta que finalmente con la siguiente senal de activacion se vuelve a leer el valor de contado y se resetea a cero. El valor de contador leido, que es transferido con cada paquete de datos a la unidad de control de motor 4, corresponde a la informacion adicional codificada contenida en ese paquete de datos. En ese caso se trata de un valor numerico entre 0 y 17, de manera que con cada paquete de datos se transfiere una cantidad de datos de un nibble. El valor numerico es transferido a la unidad de descodificacion 32, en la que se procesan las informaciones adicionales a traves de una recodificacion adecuada para la emision a la logica de mando 30.

Como ya se ha mencionado, la frecuencia de cambio de nivel de senal depende del numero de revoluciones del electromotor 2, por lo que la tasa de transferencia de datos para las informaciones adicionales tambien depende del numero de revoluciones del motor. Para garantizar que la tasa de transferencia no este por debajo de un minimo necesario, el modulador 24 cambia del modo de funcionamiento basico a un segundo modo de funcionamiento cuando el intervalo temporal entre dos cambios de nivel de senal sucesivos sobrepasa un valor umbral registrado, aqui 60 ms. En este segundo modo de funcionamiento, en el modulador 24 se generan pulsos rectangulares adicionales y se transmiten a la unidad de control de motor 4, en donde las senales de transferencia T1 y T2 son generadas mediante superposicion de las senales base B1 y B2 con una sucesion de estos pulsos rectangulares. En este caso, los pulsos rectangulares con una duracion corta de Pt de 10 ps (+/- 3 ps) sirven como senales de activacion, y pulsos rectangulares con una duracion mayor Pz de mas de 17 ps sirven para influir el valor de contador del contador adicional ZZ.

En el contador base BZ, en cambio, la suma de los pulsos rectangulares no condicionan una modificacion del valor de contador, ya que ambos cambios de nivel de senal de cada pulso rectangular, como se representa en la FIG 4, provoca, en cada caso, una modificacion BZ en +1 y -1 en el contador base BZ. De manera alternativa se utilizan pulsos rectangulares en los que el orden de las modificaciones ABZ del valor de contador esta invertido, en los que los cambios de nivel de senal provocan una modificacion ABZ en -1 y +1:

Pulso rectangular con nivel de senal: Modificacion valor de contador BZ Debido a dos cambios de nivel de senal

T1 en 0 y T2 en 0: + 1-1=0 T1 de 0 a 1 y T1 de 1 a 0

T1 en 1 y T2 en 0: + 1-1=0 T2 de 0 a 1 y T2 de 1 a 0

T1 en 1 y T2 en 1: + 1-1=0 T1 de 1 a 0 y T1 de 0 a 1

T1 en 0 y T2 en 1: + 1-1=0 T2 de 1 a 0 y T2 de 0 a 1

T1 en 0 y T2 en 0: -1 + 1=0 T2 de 0 a 1 y T2 de 1 a 0

T1 en 1 y T2 en 0: -1 + 1=0 T1 de 1 a 0 y T1 de 0 a 1

T1 en 1 y T2 en 1: -1 + 1=0 T2 de 1 a 0 y T2 de 0 a 1

T1 en 0 y T2 en 1: -1 + 1=0 T1 de 0 a 1 y T1 de 1 a 0

En ese caso se debe observar, que el intervalo temporal entre dos cambios de nivel de senal en las senales de transferencia T1 y T2, es decir, uno en T1 y uno en T2, ascienda, al menos, a 9 ps. Tambien en este caso en la eleccion del intervalo temporal minimo adecuado se debe considerar, por un lado, que este sea mayor a las oscilaciones indeseadas que se presentan usualmente de la relacion de fase de las senales de transferencia T1 y T2, y, por otro lado, el desfasaje temporal elegido debe ser lo suficientemente grande como para poder ser registrado en caso de una selectividad temporal determinada.

Si el numero de revoluciones del electromotor 2 aumenta, nuevamente, por encima de un valor umbral determinado o por encima de un segundo valor umbral, entonces el modulador 24 vuelve al modo de funcionamiento basico.

La invencion no se encuentra limitada al ejemplo de ejecucion descrito. El especialista podra derivar otras variantes de la invencion sin abandonar el objeto de la presente invencion, como se determina con las reivindicaciones 5 siguientes.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la transmision de informaciones entre un electromotor (2) y una unidad de control de motor (4), en donde como informaciones se transmite, por un lado, informaciones de estado de movimiento del electromotor (2) e informaciones adicionales, por el otro, a traves de dos canales de transmision, y en donde las informaciones de estado de movimiento existe en forma de dos senales base (B1, B2) y en donde las informaciones adicionales es transmitida con ayuda de las senales base (B1, B2), en donde para la transmision de las informaciones se utilizan, al menos, dos senales de transferencia (T1, T2), en donde cada senal de transferencia (T1, T2) se transmite a traves de un canal de transmision, en donde entre ambas senales base (B1, B2) existe una relacion de fase (Ato), en donde una de las senales base (B1) es utilizada de manera no modificada como una de las senales de transferencia (T1) y en donde la otra senal base (B2) es transformada en la otra senal de transferencia (T2) a traves de manipulacion de la relacion de fase.
2. Procedimiento conforme a la reivindicacion 1, en donde las informaciones adicionales son transmitidas como paquetes de datos.
3. Procedimiento conforme a la reivindicacion 2, en donde para la identificacion del comienzo y el final de cada paquete de datos se transmite una senal de activacion (T1, T2) a la senal de transferencia.
4. Procedimiento conforme a la reivindicacion 3, en donde para la generacion de la senal de transferencia (T1,T2) se introducen senales de activacion en las senales base (B1,B2) y en donde la senal de transferencia (T1,T2) en los intervalos temporales entre las senales de activacion corresponde a las senales base no modificadas (B1,B2).
5. Procedimiento conforme a la reivindicacion 3 o 4, en donde con cada paquete de datos se transmite un valor numerico que esta dado por la cantidad de sucesos en el transcurso temporal de la senal de transferencia (T1, T2) entre dos senales de activacion, y en la que, como valores numericos, solo se utilizan valores de una cantidad de valores predeterminados.
6. Procedimiento conforme a las reivindicaciones 1 a 5, en donde una determinada relacion de fase (Atr) funciona como senal de activacion.
7. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde una cuantificacion de tiempo se realiza con valores discretos, de manera que tambien para la relacion de fase (Ato) solo esten previstos esos valores y en donde esos valores se utilizan para la codificacion de las informaciones adicionales.
8. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde las informaciones de estado de movimiento del electromotor (2) se general a traves de un transmisor incremental (8) y en donde para la transferencia de las informaciones entre el electromotor (2) y la unidad de control de motor (4) se utiliza una interfaz codificadora de cuadratura con dos canales de transmision.
9. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde como senales base (B1, B2) y senales de transferencia (T1, T2) se utilizan, en cada caso, senales binarias.
10. Procedimiento conforme a la reivindicacion 1 y 9, en donde un suceso determinado esta dado por un cambio en el nivel de la senal.
11. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 10, en la que, segun necesidad y en dependencia del estado de funcionamiento del electromotor, al menos una de las senales de transferencia (T1, T2) es generada por superposicion de una de las senales base (B1, B2) y una senal adicional, que porta las informaciones adicionales.
12. Procedimiento conforme a la reivindicacion 11, en donde la senal adicional es generada como una sucesion de pulsos, en donde la unidad de control de motor (4) comprende un contador (BZ) con el que se valoran las senales de transferencia (T1, T2) y que emite las informaciones de estado de movimiento como valor de contador en funcion del tiempo, y en donde la senal adicional se genera de manera tal, que el valor de contador no se modifica por un pulso.
13. Dispositivo con una unidad de control de motor (4) para la transferencia de informaciones entre un electromotor (2) y la unidad de control de motor (4), con una unidad de sensor (6), que para la generacion de informaciones de estado de movimiento comprende un transmisor incremental (8), en donde como informaciones se encuentran previstas, por un lado, informaciones de estado de movimiento del electromotor (2) y, por el otro, informaciones adicionales a traves de dos canales de transmision para la transmision, en donde las informaciones de estado de movimiento existen en forma de dos senales base (B1,B2) y las senales base (B1,B2) tambien sirven para la transferencia de las informaciones adicionales, en donde para la transferencia de las informaciones sirven, al menos, dos senales de transferencia (T1,T2), cuya transferencia se encuentra prevista, en cada caso, a traves de un canal

de transferencia propio, en donde entre ambas senales base (B1, B2) existe una relacion de fase (Atp), en donde una de las dos senales base (B1) sirve de manera no modificada como una de las senales de transferencia (T1) y en donde la otra senal base (B2) es transformada en la otra senal de transferencia (T2) a traves de manipulacion de la relacion de fase.