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Technisches Anwendungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderanlage mit spurgebundenen Förderwagen, die von einer Station über ein System von Förderspuren mit Weichen zu einer anderen Station fahrbar sind und eine Speichereinheit zur Speicherung eines Zielcodes sowie eine Vorrichtung zur Speicherung eines jedem Förderwagen zugeordneten Identifikationscodes aufweisen.
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Stand der Technik
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Neben Förderanlagen, bei denen an den Förderwagen Speichereinheiten für den Zielcode und einen Identifikationscode des Förderwagens vorgesehen sind, werden derzeit auch Anlagen eingesetzt, bei denen die Förderwagen lediglich eine Vorrichtung zur Speicherung eines jedem Förderwagen zugeordneten Identifikationscodes aufweisen. Bei derartigen Förderanlagen sind an den Förderspuren Abtasteinrichtungen zum Abtasten des Identifikationscodes angeordnet. Diese Abtasteinrichtungen sind mit Unterstation verbunden, die die Steuerung Weichen in Abhängigkeit von dem Zielcode des erfassten Förderwagens vornehmen, den sie von den anderen Unterstationen erhalten. Alle Unterstationen des Systems sind hierfür parallel mit einem seriellen Bussystem verbunden, über das Informationen über die Zielcodes der Förderwagen mit anderen Unterstationen ausgetauscht werden. Weiterhin ist in der Regel eine zentrale Steuereinheit vorhanden, welche neben einer übergeordneten Leitungsmöglichkeit der Förderwagen an die eingestellte Zielstation auch gleichzeitig eine Überwachung der Förderanlage gewährleisten. Bei einer in der Praxis eingesetzten derartigen Förderanlage werden ständig Informationen über die eingegebenen Zielcodes der von einzelnen Stationen gestarteten Förderwagen über das serielle Bussystem zwischen den Unterstationen ausgetauscht, so dass diese Informationen an jeder der Unterstationen vorliegen. Bei einem Ausfall der zentralen Steuereinheit können daher sämtliche Förderwagen weiterhin betrieben werden und ihr Ziel erreichen.
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Bei einer weiteren bekannten Förderanlage, wie sie in ähnlicher Form in der
EP 0 540 509 B1 beschrieben ist, sind die Förderwagen mit einer Speichereinheit bzw. einer Speichervorrichtung für den Zielcode des jeweiligen Förderwagens ausgestattet. Bei einer derartigen Förderanlage sind an den Förderspuren Lese- oder Lese-/Schreibeinrichtungen zum Auslesen des in den Speichereinheiten der Förderwagen gespeicherten Zielcodes angeordnet. Über diese Zielcodes werden die Weichen direkt angesteuert, so dass das zugehörige Steuerungssystem ohne die Weitergabe von Informationen über die Ziele der Förderwagen zwischen den einzelnen Weichenstationen bzw. Start- oder Endstationen auskommt. Zur Überwachung der Förderanlage sind die Leseeinrichtungen über ein entsprechendes Bussystem mit einem Zentralrechner verbunden, so dass jederzeit die Position der einzelnen Förderwagen am Zentralrechner bekannt ist.
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Aus
EP 0 164 302 A2 ist eine Förderanlage bekannt, bei der Förderwagen von Sendestationen über Weicheneinrichtungen zu Empfangsstationen gefahren werden. Beim Absenden des Förderwagens wird eine ihm zugeordnete Kennungsnummer und die Zieladresse der betreffenden Empfangsstation an eine Zentralsteuereinheit übertragen. Bei Eintritt in einen Weichenbereich wird entsprechend der Kennungsnummer und der Zieladresse die betreffende Weicheneinrichtung zur Weiterleitung in Richtung der Empfangsstation gesteuert.
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Die
CH 677 469 A beschreibt eine Förderanlage für spurgebundene Förderwagen mit einem Streckennetz, längs dem Positionscodes angeordnet sind, die vom Förderwagen gelesen und deren Informationen über eine Steuerschiene an eine Steuereinrichtung weitergegeben werden.
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Aus
EP 0 134 903 A2 ist eine Förderanlage für spurgebundene Förderwagen mit Lese- oder Lese-/Schreibeinrichtungen zum Auslesen und Verändern des Zielcodes am Förderwagen bekannt.
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Aufgrund einer Anzahl von in der Praxis eingesetzten Förderanlagen der erstgenannten Art besteht ein Bedürfnis, diese älteren Anlagen mit dem zweitgenannten neueren System zu erweitern, ohne das alte System hierbei ersetzen zu müssen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Möglichkeit zu schaffen, ein System der erstgenannten Art mit dem zweiten System auf einfache und kostengünstige Weise zu erweitern.
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Darstellung der Erfindung
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Die Aufgabe wird mit der kombinierten Förderanlage gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Förderanlage sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In der vorliegenden Förderanlage sind das alte und das neue System auf einfache und kostengünsitge Weise miteinander kombiniert. Die Förderanlage besteht somit aus einem ersten räumlichen Bereich, in dem an den Förderspuren Abtasteinrichtungen zum Abtasten des Identifikationscodes der Förderwagen vorgesehen und mit Unterstationen verbunden sind, die die Steuerung der Weichen in Abhängigkeit von dem Zielcode des erfassten Förderwagens vornehmen, wobei die Unterstationen parallel mit einem seriellen Bussystem verbunden sind, über das Informationen über die Zielcodes der Förderwagen mit anderen Unterstationen ausgetauscht werden, und aus einem zweiten räumlichen Bereich, in dem an den Förderspuren Lese- oder Lese-/Schreibeinrichtungen zum Auslesen des in den Speichereinheiten der Förderwagen gespeicherten Zielcodes vorgesehen sind, über die die Weichen direkt angesteuert werden. Die Förderwagen sind hierbei sowohl mit einer abtastbaren Vorrichtung zur Speicherung eines jeden Förderwagen zugeordneten Identifikationscodes ausgestattet als auch mit einer Speichereinheit oder Speichervorrichtung zur Speicherung des Zielcodes. Die Speichereinheit zur Speicherung des Zielcodes kann auch einen Bereich zur zusätzlichen festen Speicherung des Identifikationscodes aufweisen.
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Erfindungsgemäß wurden zur Verbindung der beiden unterschiedlichen Steuerungssysteme der Föderanlagen an den Schnittstellen zwischen dem ersten und dem zweiten räumlichen Bereich Übergabestationen angeordnet, die in gleicher Weise an das serielle Bussystem des ersten Bereiches angebunden sind wie die Unterstationen. Für das erstgenannte System stellen diese Übergabestationen lediglich weitere Unterstationen dar, so dass zu deren Anbindung keinerlei Eingriff in die Kommunikation zwischen den Unterstationen, die Kommunikation zwischen den Unterstationen und einer zentralen Steuereinheit und die Steuerlogik an sich erforderlich ist. Die Übergabestationen verwenden hierbei das gleiche Kommunikationsprotokoll, das auch die Unterstationen einsetzen. Jede Übergabestation ist mit einer an der Förderspur angeordneten Lese- oder Schreib-/Leseeinrichtung verbunden. Je nach Fahrtrichtung der Förderwagen an der Lese- bzw. Schreib-/Leseeinrichtung steuert die Übergabestation diese in folgender Weise an. Bei Fahrtrichtung des Förderwagens vom zweiten in den ersten Bereich wird über die Leseeinrichtung der Identifikationscode des Förderwagens erfasst und der Zielcode aus der Speichereinheit des Förderwagens ausgelesen. Die Übergabestation übermittelt beide Daten dann – in gleicher Weise wie die Unterstationen beim Start eines Förderwagens – über das serielle Bussystem an die anderen Unterstationen. Bei Fahrtrichtung des Förderwagens vom ersten in den zweiten Bereich wird über die Schreib-/Leseeinrichtung zunächst der Identifikationscode des Förderwagens erfasst, anschließend der dem Identifikationscode zugeordnete Zielcode ermittelt und in die Speichereinheit des Förderwagens eingeschrieben. Der zugehörige Zielcode steht der Übergabestation zur Verfügung, da diese an das serielle Bussystem angekoppelt ist, über das ständig die Zielcodes mit den zugehörigen Identifikationscodes übermittelt und in der Übergabestation gespeichert werden. Die Kommunikation zwischen den Lese- bzw. Schreib-/Leseeinrichtungen und der Übergabestation ist unabhängig von der Kommunikation der Übergabestation mit den Unterstationen über das serielle Bussystem und kann in Abhängigkeit von den eingesetzten Lese- bzw. Schreib-/Leseeinrichtungen geeignet gewählt werden.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung, bei der lediglich zusätzliche Übergabestationen eingesetzt werden, die in gleicher Weise wie die bereits vorhandenen Unterstationen an das vorhandene serielle Bussystem des ersten Bereiches angekoppelt werden, lässt sich eine sehr einfache und kostengünstige Verbindung des erstgenannten mit dem zweitgenannten System realisieren. Damit ist es möglich, bestehende Förderanlagen mit dem neueren System auszubauen, ohne das bisherige System aufzugeben oder eine Modifizierung der Software vorzunehmen.
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Für die Überwachung des Systems und zahlreiche zusätzliche Steueraufgaben, wie Leerbehälteranforderung oder Startverhinderungsanweisungen, wird eine zentrale Steuereinheit, die für den ersten Bereich vorgesehen ist, mit der Bedien- und Beobachtungsstation, einem Zentralrechner, für den zweiten Bereich über eine separate serielle V24-Verbindung zum Datenaustausch verbunden. Auf diese Weise können beispielsweise die für Überwachungs- und Optimierungsaufgaben anfallenden Daten über diese zusätzliche serielle Verbindung ausgetauscht werden. Die Zahl der Übergabestationen, die für die Kombination der beiden Systeme erforderlich sind, hängt von der Anzahl der diese verbindenden Förderspuren ab. Weiterhin kann eine Übergabestation bei entsprechender Ausgestaltung die Funktionen für beide Fahrtrichtungen ausführen oder es können getrennte Übergabestationen für jede Fahrtrichtung vorgesehen sein. Je nach Fahrtrichtung kann insbesondere die Leseeinrichtung entweder zum Abtasten der Vorrichtung zur Speicherung des Identifikationscodes – bei Fahrtrichtung vom ersten ins zweite System – oder zum Auslesen des Speicherbereiches mit dem Identifikationscode – bei Fahrtrichtung vom zweiten ins erste System – ausgestaltet sein. Das Auslesen der Speichereinheit der Förderwagen bzw. das Einschreiben von Daten in diese Speichereinheit erfolgt vorzugsweise über kontaktlose Lese-/Schreibeinrichtungen, d. h. entsprechende Transponder.
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Die Unterstationen der bestehenden Förderanlage sind mit Mikroprozessoren ausgestattet, so dass die Übergabestationen den gleichen technischen Aufbau wie die Unterstationen aufweisen können, wobei lediglich der Mikroprozessor entsprechend der anderen zu übernehmenden Funktionen umprogrammiert ist. Hierbei wird vorzugsweise je nach Typ der eingesetzten Schreib-Lese-Einheit eine ACIA-Karte (Asynchron Communication Interface Adapter) oder eine PIA-Karte eingesetzt, um den Austausch der erforderlichen Daten, d. h. Identifikationscode und Zielcode, zwischen den unterschiedlichen Steuerungen zu realisieren. Gerade bei einem in bestehenden Anlagen der Anmelderin, der Firma Telelift GmbH, eingesetzten EMS-Systembus lassen sich diese Karten in einen freien Slot des EMS-Systembusses der Übergabestation einstecken.
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In gleicher Weise erfolgt die Verbindung des Zentralrechners mit der zentralen Steuereinheit, in der eine noch freie ACIA-Schnittstelle aktiviert wird. Die Form der zu übertragenden Daten zum Austausch von Meldungen und Kommandos zwischen den beiden Systemen ist von der Struktur den Befehlen angepasst, wie sie auch innerhalb des bestehenden (älteren) Systems von vorhandenen mobilen Kommunikationseinheiten für die Verbindung mit der zentralen Steuerung genutzt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird nachfolgend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:
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1 schematisch einen Ausschnitt der vorliegenden Förderanlage im Bereich der Schnittstellen anhand eines Ausführungsbeispiels;
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2 ein Beispiel für die Anbindung der Übergabestationen an den seriellen Bus; und
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3 ein Beispiel für die Verbindung zwischen dem Zentralrechner und der zentralen Steuereinheit.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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1 zeigt einen Ausschnitt aus einer beispielhaft realisierten Förderanlage, die aus einem bestehenden System – auf der linken Seite dargestellt – und einem neuen SPS-System (SPS: Speicherprogrammierbare Steuerung) – auf der rechten Seite dargestellt – besteht. In der Figur wird hierbei insbesondere auf für die Erfindung wesentliche Bestandteile der vorliegenden Förderanlage eingegangen. Das auf der linken Seite der Figur dargestellte bestehende System setzt sich aus einer zentralen Steuereinheit 2 zusammen, die über einen seriellen Bus 1 mit Unterstationen 3 Informationen austauschen kann. Die Unterstationen 3, von denen in der Figur lediglich eine dargestellt ist, sind parallel mit dem seriellen Bus 1 verbunden. Die Datenübertragung zwischen den Unterstationen 3 und der zentralen Steuereinheit 2 erfolgt über eine V24-Gegentaktansteuerung. Jede Station kann mit einem Eingabeterminal 13 für die Zieleingabe der Förderbehälter verbunden sein. Weiterhin ist die Unterstation 3 mit einer Weiche 8 verbunden, die über die Unterstation 3 angesteuert wird. Über eine Leseplatte 7 wird die an den Förderbehältern vorhandene Magnetcodierung als Identifikationscode erfasst und der Unterstation 3 übermittelt. Diese stellt dann in Abhängigkeit von der über den seriellen Bus 1 übermittelten Zielangabe unmittelbar die Weiche 8. Die Kommunikation über den seriellen Bus mit den anderen Unterstationen und der Zentrale 2 erfolgt zyklisch im Sekundentakt. Beim Start des Förderbehälters an Unterstation 3 wird über das Eingabeterminal 13 der entsprechende Zielcode eingegeben. Die Unterstation 3 übermittelt diesen Zielcode zusammen mit der Identifikation des Förderbehälters über den seriellen Bus 1 an die anderen Unterstationen und die Zentrale 2. Die Unterstationen 3 sind mit einem eigenen Mikroprozessor ausgestattet und können sowohl die zu übermittelnden Daten vorverarbeiten als auch die Kommunikation mit den angeschlossenen funktionellen Einheiten, wie Leseplatte 7, Eingabeterminal 13 oder Weiche 8 durchführen.
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Der Datenverkehr über das serielle Bussystem 1 erfolgt bidirektional über die gleiche Leitung, so dass alle auf dem Bus 1 befindlichen Datenendstellen bzw. Unterstationen 3 synchronisiert werden müssen. Dies geschieht mit Hilfe einer Synchronpause, die mit mindestens 16 Bit länger als ein Datenwort von 11 Bitdauer ist. Nach der Pause von 16 Bit erkennen die Datenendstellen, dass ein Adress-Synchronisations-Wort (ASW) folgt. Durch Vergleich der eigenen Adresse mit dem ASW erkennen sie, ob ein Dialog mit ihnen gestartet werden soll. Bei der Kommunikation mit den Unterstationen, die einen Mikrocomputer enthalten, folgt dem ASW von der Zentrale 2 ein Kommandowort, in dem Typ und Länge des Datenaustausches definiert werden. Die Datenendstelle antwortet mit ihrem Status und ihren Daten. Mit dem Kommandowort wird ebenfalls bestimmt, ob die Übertragung mit oder ohne Quersummenbildung oder etwa Datenreflexion durchgeführt werden soll.
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Die zentrale Steuereinheit 2 ist mit einer Zentraleinheit (Prozessor Motorola 68008) bestückt und voll multiprozessorfähig. Die Unterstationen 3 sind universelle Datenendstellen, die mit Interfacekarten ausbaubar sind. Die Grundeinheit besteht aus einem Mikroprozessorsystem MC 6802.
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Zum Ausbau eines derartigen Systems mit einem anders gearteten System mit speicherprogrammierbarer Steuerung (SPS) an den Förderwagen, das unter anderem einen Zentralrechner 11 für die Überwachung der Fahrten der einzelnen Förderwagen ausgestattet ist, werden im vorliegenden Beispiel folgende Maßnahmen vorgenommen. An den seriellen Bus 1 des vorliegenden Systems werden Übergabestationen 4, 5 angekoppelt, die vom Aufbau her den Unterstationen 3 entsprechen. Lediglich der Mikroprozessor wird entsprechend der anderen Funktionsweise dieser neuen Unterstationen bzw. Übergabestationen 4, 5 programmiert. Die Übergabestation 4 ist mit einem Transponder 6 und einer Leseeinheit 7 verbunden, die an der Förderspur 9 für die Förderwagen 12 angeordnet sind, wobei die Förderspur nur für die Fahrtrichtung vom neuen in das alte System benutzt wird (durch den Pfeil angedeutet). Der Förderwagen wird an der Leseplatte 7 erkannt und seine Identifikationsnummer gelesen. Weiterhin wird das Ziel bzw. der Zielcode des Förderwagens vom Transponder 6 angefordert. Identifikationscode und Zielcode werden von der Übergabestation 4 über den seriellen Bus 1 an alle anderen Unterstationen 3 in diesem System übermittelt.
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Im umgekehrten Fall ist die Übergabestation 5 mit einem Transponder 6 und einer Leseeinheit 7 verbunden, die an der Förderspur 10 in Richtung des neuen Systems angeordnet sind. Der hier ankommende Förderwagen wird an der Leseeinheit 7 erkannt und die Identifikationszeichenfolge an die Übergabestation 5 übermittelt. Die Übergabestation 5 ermittelt das Ziel dieses Förderwagens aus einem internen Speicher, in den die von den anderen Unterstationen über den Bus 1 übermittelten Ziel- und Identifikationscodes abgelegt werden, und übergibt Identifikationscode und Zielcode an den Transponder 6, der diese in die Speichereinheit des Förderwagens 12 einschreibt.
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Alle allgemeinen Meldungen und Befehle werden zwischen der zentralen Steuereinheit 2 und der Bedien- und Beobachtungsstation 11 direkt ausgetauscht. Dies betrifft insbesondere das An- und Abschalten der gesamten Anlage, Störmeldungen, Startverhinderungsanweisungen usw. Weiterhin können über diese serielle V24-Verbindung Befehle, wie beispielsweise Leerbehälteraufrufe aus dem alten System in das neue System übermittelt werden. In diesem Fall muss die Bedien- und Beobachtungsstation 11 diese Befehle an die untere Ebene des SPS-Systems weiterleiten.
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2 zeigt schließlich ein Beispiel für die Verbindung der Übergabestationen 4, 5 mit dem seriellen Bus 1. Hierbei wird eine herkömmliche Unterstation 3 eingesetzt, die am EMS-Systembus mit einer ACIA-(14) bzw. PIA-Karte (15) ausgerüstet wird, die die Verbindung zur Schreib-Lese-Einheit bzw. dem Transponder 6, 7 herstellen. Die Unterstation ist in bekannter Weise an den seriellen Bus 1 angekoppelt. Die Unterstation unterscheidet sich hierbei lediglich in der Programmierung des Mikroprozessors von den anderen Unterstationen 3.
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3 zeigt schließlich die Verbindung des Bedien- und Beobachtungs-PC's 11 mit der zentralen Steuerung 2. Auch hier wird an der Verbindung der zentralen Steuerung 2 mit dem seriellen Bus 1 nichts geändert. Vielmehr wird lediglich ein freier Steckplatz der zentralen Steuereinheit 2 ausgenutzt, um eine ACIA-Karte zur seriellen, asynchronen Verbindung mit der Bedien- und Beobachtungsstation 11 herzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Serieller Bus
- 2
- Zentrale Steuereinheit
- 3
- Unterstation
- 4
- Übergabestation
- 5
- Übergabestation
- 6
- Schreib-/Leseeinrichtung für Transponder
- 7
- Leseeinheit
- 8
- Weiche
- 9
- Fahrspur in Richtung des alten Systems
- 10
- Fahrspur in Richtung des neuen Systems
- 11
- Zentralrechner/Bedien- und Beobachtungsstation
- 12
- Förderwagen
- 13
- Eingabeterminal
- 14
- ACIA-Karte
- 15
- PIA-Karte
