Dispositivo y procedimiento para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición de la posición y una unidad de control.

Dispositivo para la transmisión de datos en serie entre una unidad de control (100) y un aparato de medición de la posición

(200), con

• una unidad de interfaz (110) en el lado del control y una unidad de interfaz (210) en el lado del aparato de medición, que están conectadas entre sí por medio de un canal bidireccional de datos (300) para la transmisión de paquetes de datos en serie,

• una unidad de emisión (120) en el lado del control dispuesta en la unidad de interfaz en el lado del control para la emisión de paquetes de datos en serie a través del canal de datos (300) hacia una unidad de recepción (230) en el lado del aparato de medición dispuesta en la unidad de interfaz en el lado del aparato de medición,

• una unidad de emisión (220) en el lado dl aparato de medición dispuesta en la unidad de interfaz (210) en el lado del aparato de medición para la emisión de paquetes de datos en serie a través del canal de datos (300) hacia una unidad de recepción (130) en el lado del control dispuesta en la unidad de interfaz (110) en el lado del control,

en el que el dispositivo se caracteriza porque

• los paquetes de datos emitidos desde la unidad de emisión (120) en el lado del control contienen como introducción una secuencia de pulso de reloj (TS), a partir de cuyo desarrollo temporal se puede derivar la frecuencia de una señal de pulso de reloj de emisión (CU_TXC) en el lado del control que sirve de base para la transmisión,

• la unidad de recepción (230) en el lado del aparato de medición comprende una unidad de reconocimiento del pulso de reloj (240) en el lado del aparato de medición, que evalúa la secuencia de pulso de reloj (TS), calculando a partir de la secuencia de pulso de reloj (TS) la velocidad de los datos de la transmisión y generando para la inscripción de datos de salida (CU_DO) en el lado del control contenido en el paquete de daos una señal de pulso de reloj de recepción (EC_RXC) en el lado del aparato de medición, cuya frecuencia corresponde en gran medida a la de la señal de pulso de reloj de emisión (CU_TXC) en el lado del control, y

• la alimentación de datos de salida (CU_DO) en el lado de control a emitir desde una unidad de procesamiento (150) contenida en la unidad de control (100) hacia la unidad de emisión (120) en el lado del control y la transmisión de datos de entrada (CU_DI) en el lado de control recibidos desde la unidad de recepción (130) en el lado de control hacia la unidad de procesamiento (150), respectivamente, a través de una interfaz en serie síncrona.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/053494.

Solicitante: DR. JOHANNES HEIDENHAIN GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: DR. JOHANNES-HEIDENHAIN-STRASSE 5 83301 TRAUNREUT ALEMANIA.

Inventor/es: STRASSER, ERICH, HELLMICH,HEIK H, BEAURY,BERNHARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones destinadas a permitir la utilización... > H04L5/14 (Funcionamiento en dos direcciones utilizando el mismo tipo de señal, es decir, dúplex)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones para sincronizar el receptor con el... > H04L7/04 (Control de velocidad o de fase por medio de señales de sincronización)

PDF original: ES-2546799_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Dispositivo y procedimiento para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición de la posición y una unidad de control.
Ilustración 2 de Dispositivo y procedimiento para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición de la posición y una unidad de control.
Ilustración 3 de Dispositivo y procedimiento para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición de la posición y una unidad de control.
Ilustración 4 de Dispositivo y procedimiento para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición de la posición y una unidad de control.
Dispositivo y procedimiento para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición de la posición y una unidad de control.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición de la posición y una unidad de control La invención se refiere a un dispositivo para la transmisión de datos en serie de acuerdo con la reivindicación 1 así como a un procedimiento para la transmisión de datos en serie de acuerdo con la reivindicación 9. Por medio de un dispositivo de este tipo o bien de un procedimiento de acuerdo con la invención es posible una transmisión bidireccional de datos a través de una línea de datos de un canal.

En la técnica de automatización se emplean cada vez más aparatos de medición de la posición, que proporcionan un valor de la posición absoluta. De esta manera se suprimen determinados inconvenientes de los llamados aparatos de medición de la posición incremental, como por ejemplo la necesidad de tener que realizar una marcha de referencia después de la conexión para hallar una posición de referencia, que sirve como punto de referencia para la medición posterior de la posición a través del recuento de trazos de división.

Para la transmisión de los valores de la posición absoluta se emplean principalmente interfaces de datos en serie, puesto que éstas solamente requieren pocas líneas de transmisión de datos y a pesar de todo presentan velocidades altas de transmisión de datos. Aquí son especialmente ventajosas la llamadas interfaces en serie síncronas, que presentan una línea de datos unidireccional o bidireccional y una línea de pulso de reloj. La transmisión de paquetes de datos a través de la línea de datos se realiza de una manera sincronizada con una señal de pulso de reloj sobre la línea de pulso de reloj.

El documento EP0171579A1 describe, por ejemplo, una interfaz de datos en serie síncrona con una línea de datos unidireccional y una línea de pulso de reloj unidireccional. La lectura de los valores de la posición desde un aparato de medición de la posición se realiza aquí se forma sincronizada con una señal de pulso de reloj sobre la línea de pulso de reloj. Esta interfaz es conocida en los círculos técnicos bajo la designación "SSI".

El documento EP0660209B2, en cambio, describe una interfaz en serie síncrona con una línea de datos bidireccional y con una línea se pulso de reloj unidireccional. Aquí es posible una transmisión de datos en ambas direcciones - desde la electrónica de secuencia hacia el aparato de medición de la posición y desde el aparato de medición de la posición hacia la electrónica de secuencia -. La transmisión de datos se realiza también aquí de forma sincronizada con una señal de pulso de reloj sobre la línea de pulso de reloj. Este principio forma la base de una interfaz de la solicitante conocida bajo la designación "EnDat".

En ambas interfaces mencionadas, la velocidad de transmisión de los datos se determina a través de la frecuencia de la señal de pulso de reloj sobre la línea de pulso de reloj, es decir, que una reducción de la frecuencia de la señal de pulso de reloj reduce la velocidad de transmisión de los datos y a la inversa. De esta manera es posible una adaptación a particularidades externas, como por ejemplo la longitud de los cables entre la electrónica de secuencia y el aparato de medición de la posición.

Un factor de costes importante en la conexión de aparatos de medición de la posición en una electrónica de secuencia, por ejemplo un control de máquina herramienta, se basa en el número de las líneas de conexión necesarias, puesto que determinan en una medida decisiva el precio del cable de datos de alta calidad empleado. Además, de esta manera se establece también el número de las clavijas de conector necesarias en los conectores de enchufe.

Por lo tanto, el cometido de la invención es preparar un dispositivo para la transmisión de datos en serie, en el que se puede reducir el número de las líneas necesarias para la transmisión de datos y permite, además, velocidades flexibles de transmisión de datos.

Este cometido se soluciona a través de un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1. Los detalles ventajosos del dispositivo se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes de la reivindicación 1.

Ahora se propone un dispositivo para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición de la posición y una unidad de control, que está constituido por una unidad de interfaz en el lado del control y una unidad de interfaz en el lado del aparato de medición, que están conectadas entre sí por medio de un canal bidireccional de datos para la transmisión de paquetes de datos en serie. La unidad de interfaz en el lado del control comprende una unidad de emisión en el lado del control para la emisión de paquetes de datos en serie a través el canal de datos hacia una unidad de recepción en el lado del aparato de medición dispuesta en la unidad de interfaz en el lado del aparato de medición. La unidad de interfaz en el lado del aparato de medición comprende una unidad de emisión en el lado del aparato de medición para la medición de paquetes de datos en serie a través del canal de datos hacia una unidad de recepción en el lado del control dispuesta en la unidad de interfaz en el lado del control. Los paquetes de datos emitidos desde la unidad de emisión en el lado del control contienen en la introducción una secuencia de pulso de reloj, a partir de cuyo desarrollo temporal se puede derivar la frecuencia de la señal de pulso de reloj en el lado del control, que sirve de base para la transmisión. La unidad de recepción en el lado del aparato de medición

comprende una unidad de reconocimiento del pulso de reloj en el lado del aparato de medición, que evalúa la secuencia de pulso de reloj y genera para la inscripción de datos de salida en el lado del control contenidos en el paquete de datos una señal de pulso de reloj de recepción en el lado del aparato de medición, cuya frecuencia corresponde en gran medida a la de la señal de pulso de reloj de emisión en el lado del control.

Además, el cometido de la invención es indicar un procedimiento para la transmisión de datos en serie por medio de un dispositivo de acuerdo con la invención.

Este cometido se soluciona por medio de un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9. Los detalles ventajosos del procedimiento se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes de la reivindicación 9.

A tal fin, se propone un procedimiento para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición y una unidad de control por medio de un dispositivo, que está constituido por una unidad de interfaz en el lado del control y una unidad de interfaz en el lado del aparato de medición, que están conectadas entre sí por medio de un canal de datos bidireccional para la transmisión de paquetes de datos en serie. La unidad de interfaz en el lado del control comprende una unidad de emisión en el lado del control para la emisión de paquetes de datos en serie a través del canal de datos hacia una unidad de recepción en el lado del aparato de medición dispuesta en una unidad de interfaz en el lado del aparato de medición. La unidad de interfaz en el lado del aparato de medición comprende una unidad de emisión en el lado del aparato de medición para la emisión de paquetes de datos en serie a través del canal de datos hacia una unidad de recepción en el lado del control dispuesta en la unidad de interfaz en el lado del control. El procedimiento presenta las siguientes etapas:

transmisión de los datos de medición (EC_DO) en el lado del control por medio de un paquete de datos desde la unidad de emisión (220) en el lado del control a través del canal de datos (300) hacia la unidad de recepción (130) en el lado del control en el ciclo de tiempo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para la transmisión de datos en serie entre una unidad de control (100) y un aparato de medición de la posición (200) , con una unidad de interfaz (110) en el lado del control y una unidad de interfaz (210) en el lado del aparato de 5 medición, que están conectadas entre sí por medio de un canal bidireccional de datos (300) para la transmisión de paquetes de datos en serie, una unidad de emisión (120) en el lado del control dispuesta en la unidad de interfaz en el lado del control para la emisión de paquetes de datos en serie a través del canal de datos (300) hacia una unidad de recepción (230) en el lado del aparato de medición dispuesta en la unidad de interfaz en el lado del aparato de medición, una unidad de emisión (220) en el lado dl aparato de medición dispuesta en la unidad de interfaz (210) en el lado del aparato de medición para la emisión de paquetes de datos en serie a través del canal de datos (300) hacia una unidad de recepción (130) en el lado del control dispuesta en la unidad de interfaz (110) en el lado del control, en el que el dispositivo se caracteriza porque los paquetes de datos emitidos desde la unidad de emisión (120) en el lado del control contienen como introducción una secuencia de pulso de reloj (TS) , a partir de cuyo desarrollo temporal se puede derivar la frecuencia de una señal de pulso de reloj de emisión (CU_TXC) en el lado del control que sirve de base para la transmisión, la unidad de recepción (230) en el lado del aparato de medición comprende una unidad de reconocimiento del pulso de reloj (240) en el lado del aparato de medición, que evalúa la secuencia de pulso de reloj (TS) , calculando a partir de la secuencia de pulso de reloj (TS) la velocidad de los datos de la transmisión y generando para la inscripción de datos de salida (CU_DO) en el lado del control contenido en el paquete de daos una señal de pulso de reloj de recepción (EC_RXC) en el lado del aparato de medición, cuya frecuencia corresponde en gran medida a la de la señal de pulso de reloj de emisión (CU_TXC) en el lado del control, y la alimentación de datos de salida (CU_DO) en el lado de control a emitir desde una unidad de procesamiento (150) contenida en la unidad de control (100) hacia la unidad de emisión (120) en el lado del control y la transmisión de datos de entrada (CU_DI) en el lado de control recibidos desde la unidad de recepción (130) en el lado de control hacia la unidad de procesamiento (150) , respectivamente, a través de una interfaz en serie síncrona.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la unidad de reconocimiento del pulso de reloj (240) en el lado del aparato de medición alimenta la unidad de pulso de reloj de recepción (EC_RXC) en el lado del aparato de medición a la unidad de emisión (220) en el lado del aparato de medición como señal de pulso de reloj de emisión (EC_TXC) en el lado del aparato de medición.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los paquetes de datos emitidos desde la unidad de emisión (220) en el lado del aparato de medición contienen de la misma manera en la introducción una secuencia de pulso de reloj (TS) , a partir de cuyo desarrollo temporal se puede derivar la frecuencia de una señal de pulso de reloj de emisión (EC_TXC) en el lado del aparato de medición que sirve como base para la transmisión, y la unidad de recepción (130) en el lado del control comprende una unidad de reconocimiento del pulso de reloj (140) en el lado del control, que evalúa la secuencia de pulso de reloj (TS) , y para la inscripción de datos de salida (EC_DO) en el lado del aparato de medición contenidos en el paquete de datos genera una señal de pulso de reloj de recepción (CU_RXC) en el lado del control, cuya frecuencia corresponde en gran 45 medida a la de la señal de pulso de reloj (EC_TXC) en el lado del aparato de medición.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de emisión (120) en el lado del control comprende una memoria de datos de salida (170) en el lado del control, en la que se pueden registrar datos de salida (CU_DO) en el lado del control a emitir y/o la unidad de recepción (130) en el lado del control comprende una memoria de datos de entrada (180) en el lado del control, en la que se pueden registrar datos de 50 entrada (CU_DI) en el lado del control.

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la memoria de datos de salida (170) en el lado del control y/o la memoria de datos de entrada (180) en el lado del control son una memoria en serie con arquitectura 9

primero en entrar - primero en salir.

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la transmisión de datos de entrada (EC_DI) recibidos en el lado del aparato de medición desde la unidad de recepción (230) en el lado del aparato de medición hacia una unidad de medición de la posición (250) contenida en el aparato de medición de la posición y la alimentación de datos de salida (EC_DO) en el lado del aparato de medición a emitir desde la unidad de medición de la posición (250) hacia la unidad de emisión (220) en el lado del aparato de medición se realiza, respectivamente, a través de una interfaz en serie síncrona.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de emisión (220) en el lado del aparato de medición comprende una memoria de datos de salida (270) en el lado del aparato de medición, en la que se pueden registrar datos de salida (EC_DO) en el lado del aparato de medición a emitir y/o la unidad de recepción (203) en el lado del aparato de medición comprende una memoria de datos de entrada (280) en el lado del aparato de medición, en la que se pueden registrar datos de entrada (EC_DI) recibidos en el lado del aparato de medición.

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la memoria de datos de salida (270) en el lado del 15 aparato de medición es una memoria en serie con la arquitectura primero en entrar - primero en salir.

9. Procedimiento para la transmisión de datos en serie entre un aparato de medición de la posición (200) y una unidad de control (100) con un dispositivo, que está constituido por una unidad de interfaz (110) en el lado del control y una unidad de interfaz (210) en el lado del aparato de medición, que están conectadas entre sí por medio de un canal bidireccional de datos (300) para la 20 transmisión de paquetes de datos en serie, una unidad de emisión (120) en el lado del control dispuesta en la unidad de interfaz en el lado del control para la emisión de paquetes de datos en serie a través del canal de datos (300) hacia una unidad de recepción (230) en el lado del aparato de medición dispuesta en la unidad de interfaz en el lado del aparato de medición, una unidad de emisión (220) en el lado del aparato de medición dispuesta en la unidad de interfaz (210) en el lado del aparato de medición para la emisión de paquetes de datos en serie a través del canal de datos (300) hacia una unidad de recepción (130) en el lado del control dispuesta en la unidad de interfaz (110) en el lado del control, en el que el procedimiento se caracteriza por las siguientes etapas:

transmisión de datos de salida (EC_DO) en el lado del control por medio de un paquete de datos desde la unidad de emisión (120) en el lado del control a través del canal de datos (300) hacia la unidad de recepción (230) en el lado del aparato de medición en el pulso de reloj de una señal de pulso de reloj de emisión (CU_TXC) en el lado del control, en el que el paquete de datos contiene en la introducción una secuencia de pulso de reloj (TS) , a partir de cuyo desarrollo del tiempo se puede derivar la frecuencia de la señal de pulso de reloj de emisión (CU_TXC) en el lado del control, cálculo de la velocidad de los datos de la transmisión a través de la evaluación de la secuencia de pulso de reloj (TS) y generación de una señal de pulso de reloj de recepción (EC_RXC) en el lado del aparato de medición, cuya frecuencia corresponde en gran medida a la de la señal de pulso de reloj de emisión (CU_TXC) en el lado del control, en una unidad de reconocimiento del pulso de reloj (240) en el lado del aparato de medición, que está dispuesta en la unidad de recepción (230) en el lado del aparato de medición, inscripción de datos de salida (CU_DO) en el lado del control contenidos en el paquete de datos como datos de entrada (EC_DI) en el lado del aparato de medición en el ciclo de tiempo de la señal de pulso de reloj de recepción (EC_RXC) en el lado del aparato de medición, 45 en el que los datos de salida (CU_DO) a emitir en el lado del control son alimentados desde una unidad de procesamiento (150) contenida en la unidad de control (100) a través de una interfaz en serie síncrona hacia la unidad de emisión (120) en el lado del control, y los datos de entrada (CU_DI) recibidos en el lado de control son transmitidos desde la unidad de recepción 50 (130) en el lado del control a través de una interfaz en serie síncrona hacia la unidad de procesamiento (150) .

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el paquete de datos, que está constituido por la secuencia de pulso de reloj (S) y por los datos de salida (CU_DO) en el lado del control, que son alimentados a la unidad de emisión (120) en el lado del control desde una unidad de procesamiento (150) contenida en la unidad de control (100) , se forma en la unidad de emisión (120) en el lado del control.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 10, en el que los datos de entrada (EC_DI) en el lado del aparato de medición son transmitidos a una unidad de medición de la posición (250) contenida en el aparato de medición de la posición (200) .

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la unidad de medición de la posición (250) alimenta datos, que son solicitados por una instrucción contendía en los datos de entrada (EC_DI) en el lado del aparato de medición, como datos de salida (EC_DO) en el lado del aparato de medición a la unidad de emisión (220) en el lado del aparato de medición.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, con las siguientes etapas:

transmisión de los datos de medición (EC_DO) en el lado del aparato de medición por medio de un paquete de datos desde la unidad de emisión (220) en el lado del aparato de medición a través del canal de datos (300) hacia la unidad de recepción (130) en el lado del control en el ciclo de tiempo de una señal de pulso de reloj de emisión (EC_TXC) en el lado del aparato de medición, en el que el paquete de datos contiene en la introducción una secuencia de pulso de reloj (TS) , a partir de cuyo desarrollo temporal se puede derivar la frecuencia de la señal de pulso de reloj (EC_TXC) en el lado del aparato de medición, evaluación de la secuencia de pulso de reloj (TS) y generación de una señal de pulso de reloj de recepción (CU_RXC) en el lado del control, cuya frecuencia corresponde en gran medida a la de la señal de pulso de reloj de emisión (EC_TXC) en el lado del aparato de medición, en una unidad de reconocimiento del pulso de reloj (140) en el lado del control, que está dispuesta en la unidad de recepción (130) en el lado del control, inscripción de los datos de salida (EC_DO) en el lado del aparato de medición contenidos en el paquete de 25 datos como datos de entrada (CU_DI) en el lado del control en el ciclo de tiempo de la señal de pulso de reloj de recepción (CURXC) en el lado del control.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el paquete de datos en la unidad de emisión (220) en el lado del aparato de medición se forma a parir de la secuencia de pulso de reloj (TS) y de los datos de salida (EC_DO) en el lado del aparato de medición.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 14, en el que los datos de entrada (CU_DI) en el lado del control (CU_DI) son transmitidos a la unidad de procesamiento (150) .

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 15, en el que los datos de salida (CU_DO) en el lado del control son registrados temporalmente en una memoria de datos (170) en el lado de control, que está dispuesta en la unidad de emisión (120) en el lado de control y/o los datos de entrada (CU_DIU) en el lado de control son registrados temporalmente en una memoria de datos de entrada (180) en el lado de control, que está dispuesta en la unidad de recepción (130) en el lado de control.

17. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 16, en el que los datos de entrada (EC_DI) en el lado del aparato de medición son registrados temporalmente en una memoria de datos de entrada (280) en el lado del aparato de medición, que está dispuesta en la unidad de recepción (230) en el lado del aparato de medición, y/o los datos de salida (EC_DO) en el lado del aparato de medición son registrados temporalmente en una memoria de datos de salida (270) en el lado del aparato de medición, que está dispuesta en la unidad de emisión (220) en el lado del aparato de medición.

18. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 17, en el que la evaluación de la secuencia de pulso de reloj (TS) se realiza a través de la medición de las distancias de los flancos.