ES2619842T3 - Módulo intermedio electrónico - Google Patents

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Abstract

Disposición, que consiste en - un equipo de medición de posición (10) para la determinación de la posición de una pieza móvil, - al menos una unidad periférica (31, 32, 33), - una unidad de control (40), que está conectada a través de una conexión de comunicación en serie (50) con el equipo de medición de posición (10) y que recibe, transmitidos por el equipo de medición de posición (10), datos de posición con fines de regulación, - un módulo intermedio electrónico (20) para el registro de datos de la al menos una unidad periférica (31, 32, 33) y para la transmisión de los datos registrados al equipo de medición de posición (10), en la que el módulo intermedio (20) comprende - al menos una interfaz de registro de datos (21.1, 21.2, 21.3) para una conexión de transmisión de datos (60.1, 60.2, 60.3), que está configurada para la transmisión de datos desde la al menos una unidad periférica (31, 32, 33) hacia el módulo intermedio (20) y, además, - una interfaz de comunicación (22) para una conexión de comunicación (70), que está configurada para la transmisión en serie de los datos desde el módulo intermedio (20) hasta el equipo de medición de posición (10).

Description

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DESCRIPCION
Modulo intermedio electronico
La presente invencion se refiere a una disposicion, que consiste en un equipo de medicion de posicion, al menos una unidad periferica, una unidad de control y un modulo intermedio electronico.
Por el documento JP 11-223558 se conoce transmitir valores de medicion o datos de un sensor de temperatura, que mide por ejemplo la temperatura de un accionamiento electrico, a un equipo de medicion de posicion y transmitir los datos de posicion junto con los datos de temperatura en serie a traves de una correspondiente conexion de comunicacion a una unidad de control subordinada. Los datos de medicion del sensor de temperatura se convierten para ello de analogico a digital en el equipo de medicion de posicion y se acondicionan adecuadamente para su transmision en serie. Puede considerarse problematico en una configuracion de este tipo el hecho de que a traves de la misma se producen eventualmente interferencias por parte del sensor de temperaturas sobre la electronica del equipo de medicion de posicion y por consiguiente se obtienen como resultado datos de posicion erroneos.
Surgen problemas adicionales cuando, aparte de los datos del sensor de temperatura, deben transmitirse ademas otros datos de otras unidades perifericas al equipo de medicion de posicion y, a continuacion, a traves de la conexion de comunicacion en serie a una unidad de control subordinada, por ejemplo los datos de sensores de aceleracion, etc. Asl, en el caso de varias de tales unidades perifericas surge el problema de que el respectivo equipo de medicion de posicion debe presentar entonces un correspondiente gran numero de interfaces, conexiones de enchufe, etc. para las demas unidades perifericas.
A partir de la figura 2 del documento CA 2 315 459 A1 se conoce una configuracion de multiples sensores. Esta comprende varios sensores que estan conectados en cada caso a traves de interfaces adecuadas con una unidad de consulta de sensor central.
A traves de una unica interfaz en el lado de salida, la unidad de consulta de sensor esta conectada con una unidad de control central para la respectiva aplicacion. A traves de otra interfaz se alimentan a la unidad de control central datos de un codificador rotatorio. La arquitectura propuesta en este caso no es adecuada para enlazar una pluralidad de sensores a un equipo de medicion de posicion.
El documento WO 01/65228 A1 desvela un sistema de monitorizacion en llnea, que posibilita la observacion en tiempo real de una pluralidad de objetos monitorizados. Para ello, a cada objeto se le asocian uno o varios sensores, que generan a determinados intervalos de tiempo senales de medicion respecto al estado del objeto monitorizado en cada caso. Estas senales de medicion se transmiten a una unidad de ordenador central o a una o varias estaciones de trabajo. Este sistema tampoco desvela ninguna solucion de como enlazar una pluralidad de sensores en caso necesario a un equipo de medicion de posicion.
El objetivo de la presente invencion es, por tanto, indicar una solucion a traves de la cual pueda implementarse la transmision de datos de diferentes unidades perifericas a traves de una conexion de comunicacion en serie entre un equipo de medicion de posicion y una unidad de control con las menores interferencias posibles y con poco esfuerzo.
Este objetivo se soluciona mediante una disposicion con las caracterlsticas de la reivindicacion 1.
Formas de realization ventajosas de la disposicion de acuerdo con la invencion se desprenden de las medidas expuestas en las reivindicaciones dependientes de la reivindicacion 1.
Segun la invencion esta previsto, a partir de ahora, disponer entre el equipo de medicion de posicion y la al menos una unidad periferica un modulo intermedio electronico que esta configurado de una manera determinada. Asl, el modulo intermedio comprende una o varias interfaces de registro de datos, a traves de las cuales se produce la transmision de datos desde una o varias unidades perifericas hacia el modulo intermedio. Por lo demas, esta prevista una interfaz de comunicacion para una conexion de comunicacion en el modulo intermedio, que esta configurada para la transmision preferiblemente en serie de los datos desde el modulo intermedio hasta el equipo de medicion de posicion.
Las interfaces de registro de datos en el modulo intermedio pueden estar configuradas en este caso tanto para la transmision de datos analogicos como para la transmision en serie de datos entre el modulo intermedio y las unidades perifericas, en funcion de que tipo de unidades perifericas esten previstas.
La prevision de un modulo intermedio configurado de este modo ofrece una serie de ventajas. Asl, por un lado, esta garantizado un desacoplamiento entre la al menos una unidad periferica y la electronica del equipo de medicion de posicion, de modo que ya no se obtienen como resultado interferencias en particular por parte de la electronica. Por otro lado, en el lado del equipo de medicion de posicion, independientemente del numero y el tipo de eventuales
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unidades perifericas, solo debe proporcionarse todavla una interfaz para la comunicacion con el modulo intermedio; correspondientemente menor es por consiguiente la complejidad de cableado tambien en el caso de que se utilicen varias unidades perifericas, cuyos datos han de transmitirse hacia una unidad de control subordinada. A traves del modulo intermedio pueden enlazarse por lo demas las mas diversas unidades perifericas al equipo de medicion de posicion, que proporcionan en cada caso datos no crlticos con respecto al tiempo, que se transmiten a traves del modulo intermedio y el equipo de medicion de posicion en ultima instancia a la unidad de control subordinada. Ademas de los mas diversos sensores - por ejemplo adecuados para la medicion de temperatura - puede tratarse por lo que respecta a tales unidades perifericas por lo demas tambien de modulos de memoria, etc., que contienen por ejemplo datos especlficos de la disposicion.
Ventajas adicionales as! como particularidades de la presente invencion se desprenden de la siguiente descripcion de un ejemplo de realizacion con ayuda de la figura adjunta.
Esta muestra un diagrama de bloques esquematico de una disposicion de acuerdo con la invencion, que consiste en un equipo de medicion de posicion 10, un modulo intermedio 20, varias unidades perifericas 31, 32, 33 y una unidad de control 40. Una disposicion de este tipo puede estar prevista por ejemplo en una maquina herramienta, determinandose por medio del equipo de medicion de posicion 10 la posicion de una pieza movil que se posiciona a traves de un accionamiento electrico - no representado. Los datos de posicion as! averiguados se transmiten con fines de regulacion a una unidad de control 40 subordinada en forma de un control numerico de maquina herramienta.
Como unidades perifericas 31, 32, 33 funcionan, en una variante de realizacion de este tipo, por ejemplo un primer sensor de temperatura 31, un segundo sensor de temperatura 32 y un modulo de memoria 33. A traves de los sensores de temperatura 31, 32 se registran diferentes temperaturas, por ejemplo la temperatura del devanado del accionamiento electrico, etc.; los datos o valores de medicion averiguados a traves de estas unidades perifericas 31, 32 se procesan posteriormente tras su transmision, que se explicara mas adelante, por parte de la unidad de control 40 con fines de control y regulacion, de manera conocida.
La tercera unidad periferica 33 prevista ademas en este ejemplo esta configurada como modulo de memoria, que esta dispuesto por ejemplo alejado del equipo de medicion de posicion 10 en el lado del accionamiento y contiene datos especlficos de la disposicion, que se procesan posteriormente igualmente por la unidad de control 40. Tales datos especlficos de la disposicion pueden ser, por ejemplo, datos de identificacion de motor, etc., que sirven para la puesta en marcha automatizada del sistema global.
En principio puede tratarse, por lo que respecta a las diversas unidades perifericas, por consiguiente, de sensores que estan configurados esencialmente para el registro de parametros de medicion no crlticos con respecto al tiempo, que se procesan posteriormente entonces en la unidad de control. Alternativamente es posible en este punto, tal como se ha explicado, tambien el uso de modulos de memoria legibles y escribibles como unidad periferica. Evidentemente pueden utilizarse asimismo tambien otras variantes de unidades perifericas en este punto.
En lugar de alimentar, como se hacia hasta ahora, los datos de tales unidades perifericas 31, 32, 33 directamente al equipo de medicion de posicion 10 y transmitir los datos a traves de la conexion de comunicacion en serie 50 a la unidad de control 40, esta previsto ahora el uso del modulo intermedio electronico 20. A este se alimentan, como puede verse en la figura, en primer lugar los datos de la al menos una unidad periferica 31, 32, 33, antes de transmitir estos datos al equipo de medicion de posicion 10.
Como puede observarse ademas en la representacion en la figura, el modulo intermedio 20 comprende en el presente ejemplo, para ello, tres interfaces de registro de datos 21.1, 21.2, 21.3 indicadas esquematicamente, o entradas de registro de dato, para tres conexiones de transmision de datos 60.1, 60.2, 60.3 con las unidades perifericas 31, 32, 33. Las conexiones de transmision de datos 60.1, 60.2, 60.3 estan configuradas en este caso en cada caso para la transmision de datos entre la respectiva unidad periferica 31, 32, 33 y el modulo intermedio 20. Dependiendo del tipo de unidad periferica 31, 32, 33 puede variar la transmision de datos entre la unidad periferica 31, 32, 33 y el modulo intermedio 20; por lo que tambien ha de configurarse entonces evidentemente de manera diferente la interfaz de registro de datos 21.1,21.2, 21.3 del modulo intermedio 20. Asi, por ejemplo en el caso de las unidades perifericas 31, 32 configuradas como sensores de temperatura y aceleracion, los valores de medicion generados se transmiten como datos analogicos al modulo intermedio 20; por lo que las correspondientes interfaces de registro de datos 21.1, 21.2 han de configurase de modo que sea posible la transmision de datos analogicos entre las unidades perifericas 31, 32 y el modulo intermedio 33. En el caso de la tercera unidad periferica 33 de este ejemplo, configurada modulo de memoria, esta previsto en cambio una transmision en serie de datos entre el modulo de memoria 33 y el modulo intermedio 20; por lo que debe estar configurada entonces la interfaz de registro de datos 21.3 de modo que sea posible una transmision de datos en serie entre el modulo de memoria 33 y el modulo intermedio 20.
Los datos asi transmitidos al modulo intermedio 20 se procesan posteriormente a continuacion en el modulo intermedio 20 - de una manera que se explicara mas adelante - y se proporcionan en el lado de salida para su
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transmision a traves de la primera conexion de comunicacion en serie 70 al equipo de medicion de posicion 10. Para ello, el modulo intermedio 20 presenta una interfaz de comunicacion 22 para la primera conexion de comunicacion 70, a traves de la cual se produce una transmision en serie de datos entre el modulo intermedio 20 y el equipo de medicion de posicion 10.
En el lado del equipo de medicion de posicion 10 esta prevista con este fin una primera interfaz de comunicacion 12 para la primera conexion de comunicacion 70, preferiblemente en serie, con el modulo intermedio 20. Ademas, el equipo de medicion de posicion 10 presenta una segunda interfaz de comunicacion 13 para una segunda conexion de comunicacion 50, de igual modo preferiblemente en serie, a traves de la cual se desarrolla la transmision de datos entre el equipo de medicion de posicion 10 y la unidad de control 40 subordinada.
En el lado del equipo de medicion de posicion 10 se acondicionan por consiguiente los datos no crlticos con respecto al tiempo transmitidos desde el modulo intermedio de las diversas unidades perifericas 31, 32, 33 junto con los datos de posicion generados a traves de una unidad de generacion de senales de posicion 11 en una unidad de acondicionamiento de senales 14 de tal manera que estos sean transmisibles en un protocolo serie adecuado a traves de la segunda conexion de comunicacion 50 a la unidad de control 40.
En el modulo intermedio 20 estan indicados entre las interfaces de registro de datos 21.1, 21.2, 21.3 y la interfaz de comunicacion 22, en forma esquematizada, una serie de componentes adicionales, cuya funcion principal se explicara a continuation. En este punto cabe indicar que el tipo, numero y configuration de estos componentes puede variar pro completo dependiendo de las unidades perifericas que se conecten.
Asl, en el presente ejemplo, el modulo intermedio 20 comprende ademas una unidad de conversion A/D 23, que sirve para la digitalization de los datos analogicos suministrados por ambas unidades perifericas 31, 32.
Para el procesamiento posterior de los datos, presentes en cada caso de manera digitalizada en este ejemplo, de las unidades perifericas 31, 32, 33 esta prevista ademas una unidad de procesamiento de senales 24 en el modulo intermedio 20. A traves de la misma puede producirse, por ejemplo, un procesamiento adecuado de los parametros de medicion de ambas unidades perifericas 31, 32; en este caso puede tratarse por ejemplo de un filtrado adecuado de los datos de temperatura suministrados, una monitorizacion de senales, incluida una generacion de alarma, etc.
De manera igualmente esquematizada esta indicada tambien en la figura en el lado del modulo intermedio, ademas, una unidad de acondicionamiento de senales 25, que se encarga esencialmente del acondicionamiento de los datos suministrados o transmitidos desde las unidades perifericas 31, 32, 33 para su transmision en serie a traves de la interfaz de comunicacion 22.
En el caso de la primera conexion de comunicacion en serie 70 entre el modulo intermedio 20 y el equipo de medicion de posicion puede tratarse por ejemplo de una denominada interfaz I2C. La misma arquitectura de interfaz puede preverse por lo demas tambien ventajosamente en el caso de la conexion de transmision de datos en serie 60.3 entre el modulo intermedio 20 y la unidad periferica 33 configurada como modulo de memoria. En principio pueden utilizarse en este punto, sin embargo, tambien otras arquitecturas de interfaz en serie conocidas.
En el caso de la segunda conexion de comunicacion en serie 50 entre el equipo de medicion de posicion 10 y la unidad de control 40 subordinada puede tratarse, por ejemplo, de una arquitectura de interfaz basada en Ethernet, a traves de la cual se desarrolla la transferencia de datos. En principio pueden considerarse en este punto, sin embargo, tambien otras arquitecturas de interfaz en serie conocidas.
Alternativamente a la disposition representada en la figura, formada por equipo de medicion de posicion, modulo intermedio y unidad de control, existen en principio tambien otras variantes de disposicion. Por ejemplo serla tambien posible disponer el modulo intermedio entre la unidad de control y el equipo de medicion de posicion. Los datos suministrados desde las unidades perifericas se transmiten a traves de las interfaces de registro de datos del modulo intermedio en primer lugar al modulo intermedio y despues a traves de la interfaz de comunicacion al equipo de medicion de posicion. All! se acondicionan estos datos junto con los datos de posicion para su transmision en serie a la unidad de control y se transmiten a traves del modulo intermedio finalmente a la unidad de control. En este caso serla ademas concebible alojar en el modulo intermedio una fuente de alimentation electrica para el equipo de medicion de posicion.
En el marco de la presente invention existen por tanto, ademas del ejemplo de realization explicado, multiples posibilidades de configuracion adicionales.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Disposicion, que consiste en
    - un equipo de medicion de posicion (10) para la determinacion de la posicion de una pieza movil,
    - al menos una unidad periferica (31, 32, 33),
    - una unidad de control (40), que esta conectada a traves de una conexion de comunicacion en serie (50) con el equipo de medicion de posicion (10) y que recibe, transmitidos por el equipo de medicion de posicion (10), datos de posicion con fines de regulacion,
    - un modulo intermedio electronico (20) para el registro de datos de la al menos una unidad periferica (31, 32, 33) y para la transmision de los datos registrados al equipo de medicion de posicion (10), en la que el modulo intermedio (20) comprende
    - al menos una interfaz de registro de datos (21.1, 21.2, 21.3) para una conexion de transmision de datos (60.1, 60.2, 60.3), que esta configurada para la transmision de datos desde la al menos una unidad periferica (31, 32, 33) hacia el modulo intermedio (20) y, ademas,
    - una interfaz de comunicacion (22) para una conexion de comunicacion (70), que esta configurada para la transmision en serie de los datos desde el modulo intermedio (20) hasta el equipo de medicion de posicion (10).
  2. 2. Disposicion segun la reivindicacion 1, en la que la unidad periferica (31, 32) esta configurada como sensor para el registro de parametros de medicion no crlticos con respecto al tiempo.
  3. 3. Disposicion segun la reivindicacion 2, en la que la unidad periferica (31) esta configurada como sensor de temperatura.
  4. 4. Disposicion segun la reivindicacion 1, en la que la unidad periferica (33) esta configurada como modulo de memoria.
  5. 5. Disposicion segun la reivindicacion 4, en la que en el modulo de memoria estan almacenados datos especlficos de la disposicion.
  6. 6. Disposicion segun la reivindicacion 1, en la que la interfaz de registro de datos (21.1, 21.2) del modulo intermedio electronico (20) esta configurada para la transmision de datos analogicos entre la unidad periferica (31, 32) y el modulo intermedio (20).
  7. 7. Disposicion segun la reivindicacion 6, en la que el modulo intermedio electronico (20) comprende una unidad de conversion A/D (23) para la digitalizacion de los datos analogicos transmitidos por la unidad periferica (31, 32).
  8. 8. Disposicion segun la reivindicacion 1, en la que el modulo intermedio electronico (20) comprende, ademas, una unidad de procesamiento de senales (24) para el procesamiento de los datos transmitidos por la unidad periferica (31, 32, 33).
  9. 9. Disposicion segun la reivindicacion 1, en la que el modulo intermedio electronico (20) comprende, ademas, una unidad de acondicionamiento de senales (25), que es adecuada para acondicionar los datos transmitidos por las unidades perifericas (31, 32, 33) para su transmision en serie a traves de la interfaz de comunicacion (22).
  10. 10. Disposicion segun la reivindicacion 1, en la que la interfaz de registro de datos (21.3) del modulo intermedio electronico (20) esta configurada para la transmision en serie de datos entre la unidad periferica (33) y el modulo intermedio (20).
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