DE102014010915B3

DE102014010915B3 - Förderanlage mit einem stationären Anlagenteil und relativ dazu, insbesondere entlang einer Förderstrecke bewegbaren Anlangenteil

Info

Publication number: DE102014010915B3
Application number: DE102014010915.1A
Authority: DE
Inventors: Jochen Mahlein; Josef Schmidt; Maja Sliskovic
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2034-07-29

Abstract

Förderanlage mit einem stationären Anlagenteil und relativ dazu, insbesondere entlang einer Förderstrecke bewegbaren Anlagenteil, wobei der bewegbare Anlagenteil Förderelemente und ein Kommunikationsnetzwerk aufweist, das aus aneinander angereihten Bussegmenten zusammengesetzt ist, wobei jedes Bussegment einen Master und ihm zugeordnete, in Linien-Topologie angeordnete, mittels Datenbus verbundene Slaves aufweist, wobei der Master eines zum jeweiligen Bussegment benachbarten Bussegments mit dem Datenbus des jeweiligen Bussegments verbunden ist und als dessen Busteilnehmer betreibbar ist, wobei jedes der Förderelemente entweder einen, insbesondere einen einzigen, der Master oder einen, insbesondere einen einzigen, der Slaves aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Förderanlage mit einem stationären Anlagenteil und relativ dazu, insbesondere entlang einer Förderstrecke bewegbaren Anlagenteil.
Es ist allgemein bekannt, dass Förderanlagen einen bewegbaren Anlagenteil aufweisen.
Aus der WO 2004/035 365 A2 ist ein Einschienenbahn-Sorter bekannt.
Aus der WO 2009/156 820 A1 ist ein berührungsloses Kommunikationsverfahren für Fahrzeuge bekannt.
Aus der US 2008/0 181 252 A1 ist eine RF-Bus-Steuerung bekannt.
Aus der CN 101 722 949 A ist ein Überwachungssystem für die Bremse einer Lokomotive bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Förderanlage mit hoher Funktionssicherheit auszubilden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Förderanlage nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Förderanlage mit einem stationären Anlagenteil und relativ dazu, insbesondere entlang einer Förderstrecke bewegbaren Anlagenteil sind,
dass der bewegbare Anlagenteil Förderelemente und ein Kommunikationsnetzwerk aufweist, das aus aneinander angereihten Bussegmenten zusammengesetzt ist,
wobei jedes Bussegment einen Master und ihm zugeordnete, in Linien-Topologie angeordnete, mittels Datenbus verbundene Slaves aufweist,
wobei der Master eines zum jeweiligen Bussegment benachbarten Bussegments mit dem Datenbus des jeweiligen Bussegments verbunden ist und als dessen Busteilnehmer betreibbar ist,
wobei jedes der Förderelemente entweder einen, insbesondere einen einzigen, der Master oder einen, insbesondere einen einzigen, der Slaves aufweist.
Von Vorteil ist dabei, dass am bewegbaren Anlagenteil zwar eigenständige Bussegmente angeordnet sind, welche jeweils einen Master und zugeordnete Slaves aufweisen. Aber zusätzlich ist jeder Master eines Bussegments auch Busteilnehmer eines nächstbenachbarten Bussegments. Somit sind Daten von einem Master eines ersten Bussegments empfangbar und an einen Master eines benachbarten Bussegments übertragbar, der am Ende des linienhaften Bussegments angeordnet ist und auch einen Abschlusswiderstand für den Bus aufweist. Somit sind aber auch Daten von einem beliebigen Master an einen beliebigen anderen Master weiterleitbar.
Die linienhafte Anordnung der Bussegmente ist vorteilhafterweise eine Ringstruktur, wobei jedes Bussegment eine eigenständige linienhafte Ausgestaltung aufweist. Auf diese Weise ist bei Ausfall der Datenübertragung zwischen dem stationären anlagenteil und einem der Master eines ersten Bussegments die Datenübertragung via eines anderen Masters aufrecht erhaltbar.
Jeder Master weist also einen Abschlusswiderstand für sein eigenes Bussegment und einen Abschlusswiderstand für das benachbarte Bussegment auf. Die Slaves benötigen hierfür keine Abschlusswiderstände.
Jedem Förderelement ist entweder ein einzelner der Slaves oder alternativ ein einzelner der Master zugeordnet. Somit ist jedem Förderelement auch eine entsprechende Elektronikbaugruppe zugeordnet, so dass ein Steuerung eines Aktors des Förderelements bewirkbar ist und ein Sensor verbindbar ist mit der Elektronikbaugruppe.
Von Vorteil ist dabei, dass erfindungsgemäß die Sicherheit erhöht ist. Denn bei Ausfall der eines direkten Datenübertragungskanals zwischen stationärem Anlagenteil und einem der Master ist die Datenübertragung zu einem anderen Master verwendbar, wobei die übertragenen Daten von diesem anderen Master zum ersten Master mittels der Datenbusstruktur auf dem bewegbaren Anlagenteil ausgeführt wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder Master mit einer Antenne zum Senden oder Empfangen von Signalen, insbesondere also zur Datenübertragung an eine übergeordnete Steuerung oder von einer übergeordneten Steuerung verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass Daten berührungslos übertragbar sind, also nicht leitungsgebunden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gehört die Antenne einem Funknetzwerk zu. Von Vorteil ist dabei, dass beliebige Antennen ansprechbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ragt die Antenne in einen Schlitzhohlleiter des stationären Anlagenteils zumindest teilweise hinein, der entlang der Förderstrecke angeordnet ist,
insbesondere wobei eine weitere, stationär angeordnete Antenne mit der übergeordneten Steuerung verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass die im Bereich des Schlitzhohlleiters befindlichen Antennen zur Datenübertragung nutzbar sind. Somit ist Information abstrahlungsarm für die Umgebung und gezielt übermittelbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist entlang der Förderstrecke zumindest eine Einschleusstelle und zumindest eine Ausschleusstelle angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Einschleusen von Fördergut an einer ersten Position der Förderstrecke und ein Ausschleusen an einer anderen Position ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der stationäre Anlagenteil einen Sensor, insbesondere Scanner, auf zur Detektion von zum Fördergut gehörender Information. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Detektion des Förderguts ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist bei der Ausschleusstelle eine Sendevorrichtung stationär angeordnet, die mit der übergeordneten Steuerung verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine eindeutige Zuordnung zur Ausschleusstelle herstellbar ist, insbesondere auch durch räumliche Nähe.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder Master oder Slave eines jeden Förderelements mit einem am Förderelement angeordneten Sensor zum Empfang der von der Sendevorrichtung gesendeten Signale verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass ein redundantes berührungsloses Datenübertragungssystem zum stationären Anlagenteil hin realisierbar ist. Denn bei Ausfall der direkten Datenübertragung zu einem ersten Master hin ist ein anderer Master verwendbar, wobei die Daten dann im bewegbaren Anlagenteil weitergeleitet werden bis zum ersten Master.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jedes Förderelement mittels einer Steckverbindung mit dem nächstbenachbarten Förderelement verbunden zur Übertragung von Daten und/oder Energie. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Verbindungstechnik vorgesehen ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist entlang der Förderstrecken zumindest abschnittsweise ein Primärleiter angeordnet und weist zumindest ein Förderelement eine Sekundärwicklung auf, welche induktiv koppelbar ist an den Primärleiter zur Versorgung des elektrischen Antriebs des Förderelements. Von Vorteil ist dabei, dass eine berührungslose induktive Versorgung, also verschleißarme Versorgung, ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am stationären Anlagenteil zwei in Förderstreckenrichtung voneinander beabstandete Schlitzhohlleiter entlang der Förderstrecke angeordnet,
insbesondere so dass stets in jeden der Schlitzhohlleiter jeweils zumindest eine Antenne eines jeweiligen Masters zumindest teilweise hineinragt. Von Vorteil ist dabei, dass die Sicherheit erhöht ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist eine erfindungsgemäße Förderanlage 1 dargestellt, insbesondere deren gegenüber dem stationären Anlageteil bewegbar angeordneter Anlagenteil, wobei Förderelemente 2 in Reihe hintereinander angeordnet sind und auf einer geschlossenen Bahn bewegbar sind.
In der 2 ist ein Ausschnitt aus der Kommunikationsstruktur der Förderanlage 1 näher dargestellt.
In der 3 ist die Kommunikationsstruktur der Förderanlage 1 dargestellt.
In der 4 sind mehrere Master 9 dargestellt, die jeweils einem jeweiligen Bussegment zugeordnet sind, wobei die Master Teilnehmer eines Funknetzwerks 9 sind und somit Daten austauschbar sind mit einer übergeordneten stationär angeordneten Steuerung, also Rechner 21.
In der 5 sind die Master 5 mit einem Index versehen und die zum jeweiligen Master 5 zugeordneten Slaves 6 mit dem jeweils selben Index gekennzeichnet.
In der 6 ist ein Master 5 näher dargestellt.
In der 7 ist ein Slave 6 näher dargestellt.
In der 8 ist ein Master 5 mit einem angereihten Slave 6 dargestellt.
In der 9 ist die Förderanlage 1 näher dargestellt.
In der 11 ist eine weitere Förderanlage 1 näher dargestellt, wobei in einem Streckenabschnitt ein Schlitzhohlleiter 10 stationär angeordnet ist.
In der 10 ist die weitere Förderanlage mit einer Signalleitung 24 dargestellt.
In der 11 ist die Förderanlage ohne Signalleitung 24 dargestellt.
In der 12 ist eine weitere Anlage mit einer Ring- oder Schleifen-Topologie gezeigt.
In der 13 ist ein Sonderfall der Anlage im Ring-Topologie gezeigt, wobei nur ein einziger Master vorhanden ist.
In der 14 ist eine weitere Anlage in Linien-Topologie mit einem Master am Anfang, einem am Ende gezeigt.
In der 15 ist der bewegbare Teil, also der mobile teil, der Anlage gezeigt, wobei die Bus-Kommunikation durch eine kontaktlose Nahbereich-Kommunikation ersetzt ist, die als optische Kommunikation ausgeführt ist.
In der 16 ist der bewegbare Teil, also der mobile Teil, der Anlage gezeigt, wobei die Bus-Kommunikation durch eine kontaktlose Nahbereich-Kommunikation ersetzt ist, die als Nahbereich-Funkkommunikation ausgeführt ist.
In der 17 ist im Gegensatz zur 15 und 16 eine Ausführung dargestellt, in der alle Busteilnehmer, also Master und Slaves, baugleich sind, aber die Slaves ihre jeweilige Antenne für die Kommunikation mit dem stationären Teil nicht verwendet, sondern Informationen über den jeweils übergeordnete Master erhalten. Vorteil dabei ist, dass weniger Funkkommunikationsteilnehmer den Funkkanal teilen müssen, und die Anzahl der Zugriffe auf das Kommunikationsmedium, insbesondere also Funkkanal, somit reduzierbar ist und die Ressource ”Funk” somit effizienter nutzbar ist.
In der 18, 19 und 20 sind drei Stadien für die Trennung eines Zugs in 2 Züge dargestellt.
In der 21 ist die Trennung eines Zugs dargestellt.
In der 22 ist die Trennung zweier Züge dargestellt.
In der 23 ist ein Beispiel für die Topologie einer Anlage, die nicht nur aus einer Schleife besteht, sondern 2 Abzweigungen aufweist (43 und 44), gezeigt.
Wie in 1 dargestellt, bewegen sich die Förderelemente 2 auf einer geschlossenen Bahn. Jedes Förderelement ist zur Aufnahme eines Förderguts, insbesondere Objekt oder Mensch, verwendbar. Das vom jeweiligen Förderelement 2 aufgenommene Fördergut wird einen jeweils vorgegebene Streckenabschnitt transportiert und dann vom Förderelement 2 abgegeben.
Vorzugsweise ist das Fördergut mit einem Informationsträger, wie Barcode versehen, so dass ein Sensor, wie Scanner 20, Information erkennbar ist. Diese Information wird vom Sensor an die übergeordnete Steuerung, insbesondere Rechner 21, übertragen und, welche dann Sendevorrichtungen 25 oder 26 ansteuert, so dass an der entsprechenden Streckenposition der Sendevorrichtung 25 oder 26 das die Förderelement 2 ein Signal zum Abgeben des Förderguts detektiert und dieses Fördergut dann an der vorgegebenen Streckenposition abgibt.
Wie in 2 gezeigt, weist die Kommunikationsstruktur einen Teil auf, der einen aus Master M und Slaves S gebildeten Teil auf, der auf dem bewegbaren Anlagenteil angeordnet ist. Jedem Förderelement ist entweder ein Master M oder ein Slave eindeutig zugeordnet.
Aus einem Master M und seinen zugeordneten Slaves S ist jeweils ein Bussegment gebildet. Allerdings ist jeder Master auch mit dem benachbarten Bussegment verbunden und als Busteilnehmer vom Master des jeweils benachbarten Bussegments ansprechbar. Wenn also die Übertragung von Daten zwischen einem der Master M und der übergeordneten Steuerung mittels des Funknetzwerks 9 ausfällt, ist eine Übertragung über den benachbarten Master ermöglicht, wobei dieser Master dann die Daten durchleitet.
Statt des direkt benachbarten Masters M ist auch ein anderer Master M zur durchleitung bei dem genannten Ausfall des Funknetzwerks verwendbar. Allerdings werden dann die Daten von entsprechend mehreren Mastern M durchgeleitet.
In 3 ist ein Kommunikationskanal zwischen zwei Mastern M und einem stationären Kommunikationsgerät 7, welches verbunden ist mit der übergeordneten Steuerung, insbesondere Rechner 21, als Verbindunglinie dargestellt. Dabei ist allerdings zu beachten, dass dieser Kommunikationskanal zumindest teilweise nicht drahtgebunden verläuft sondern als Funknetzwerk 9, Schlitzhohlleiterübertragung oder als optische, insbesondere Infrarot-, Verbindung ausgeführt ist.
In 4 ist konkret das Funknetzwerk 9 dargestellt. Hierbei weist das stationäre Kommunikationsgerät 7 eine Antenne auf, so dass modulierte elektromagnetische Wellen abstrahlbar und/oder empfangbar sind. Ebenso weist der jeweilige Master M eine entsprechende Schnittstelle auf.
In 5 ist alternativ die Schlitzhohlleiterübertragung dargestellt, bei welcher jedem Master M(1) eine Antenne zugeordnet ist, die in den Schlitzhohlleiter 10 hineinragt und somit eingekoppelte Wellenzüge detektierbar sind und auch Wellenzüge von der jeweiligen Antenne einkoppelbar sind. Eine im Schlitzhohlleiter 10 stationär angeordnete Antenne ist mit dem stationären Kommunikationsgerät 7 verbunden.
Der Master M(1) ist jeweils mit Slaves S(1) verbunden. Ebenso sind die weiteren Master M(2) bis M(n – 1) jeweils mit Slaves S(2) bis S(n – 1) verbunden.
Die Länge L eines jeweiligen vom jeweiligen Master und den ihm zugeordneten Slaves gebildeten Bussegments entspricht derjenigen Reichweite, bis zu welcher eine Signalübertragung zuverlässig vom jeweiligen Master ausführbar ist.
Somit entspricht oder übertrifft die Reichweite der oder die Entfernung zwischen zwei benachbarten Mastern.
Zwar sind die Master mit den ihnen jeweils zugeordneten, hinter dem jeweiligen Master angeordneten Slaves verbunden aber auch jeweils mit dem nächstbenachbarten Master.
Wie in 6 gezeigt, weist jeder Master 5 eine Schnittstelle 11, insbesondere Kommunikationsmodul, auf, die mit einem Steckverbinderteil 15 verbunden ist, so dass entweder eine Antenne verbindbar ist, welche in einen Schlitzhohlleiter 10 hineinragt, wie in 5 und 10 gezeigt, oder welche als Antenne des Funknetzwerks 9 ausgeführt ist, so dass Signale mittels des Funknetzwerks 9 übermittelbar sind.
Die Schnittstelle 11 des Masters 5 ist mit einer Signalelektronik 13 des Masters verbunden, welche wiederum mit Schnittstellen 12 verbunden ist, die mit einem jeweiligen Steckverbinderteil 14 ausgeführt sind, so dass Energie und Daten vom Förderelement 2 des Masters 5 zu dem in Bewegungsrichtung voraus angeordneten Förderelement 2, insbesondere zu dessen Slave 6 übertragbar sind und zum entgegen der Bewegungsrichtung nächst benachbarten Förderelement, insbesondere zu dessen Slave 6, übertragbar sind.
Wie in 7 gezeigt, weist der jeweilige Slave 6 ebenfalls Steckverbinderteile 14 auf. Eines der Steckverbinderteile 14 ist mit dem Steckverbinderteil 14 des benachbart angeordneten Masters 5 verbindbar. Somit sind Energie und Daten übertragbar an eine mit den Steckverbinderteilen 14 verbundene Schnittstelle 17, die wiederum mit einer Signalelektronik 17 verbunden ist.
Die Schnittstellen 12 und 17 sind jeweils als Busteilnehmer ausgeführt, so dass die für das zugehörige Förderelement 2 bestimmte Information detektierbar ist und auf diese Weise ein Aktor entsprechend ansteuerbar ist, der ein Ausschleusen von Fördergut bewirkt.
Auf den Förderelementen ist jeweils auch ein optischer Signalempfänger 27 angeordnet, so dass auf entsprechend von der übergeordneten Steuerung übermittelte Signale hin ein Abladen oder Ausschleusen von Fördergut veranlassbar ist. Hierzu übermittelt die übergeordnete Steuerung Signale, welche die Information beinhalten, welches Förderelement 2 ein Ausschleusen ausführen soll.
Wie in 8 gezeigt, ist ein jeweiliger Master 5 mit einem Slave 6 verbunden, insbesondere über die aus den Steckverbinderteilen 14 gebildete Steckverbindung.
Einige oder alle der Förderelemente weisen auch eine Sekundärwicklung auf, die mit einem stationär entlang der Förderstrecke verlegten Primärleiter induktiv gekoppelt vorgesehen sind. Somit ist Energie berührungslos übertragbar und die Antriebe der Förderelemente 2 versorgbar. Darüber hinaus sind ist Energie zwischen den Förderelementen mittels der Steckverbindungen übertragbar, da die Steckverbinderteile 14 vorzugsweise als Hybridsteckverbinderteile ausgeführt sind, also nicht nur Signale des Datenbusses sondern auch Leistungsströme durchleiten.
Der Primärleiter wird mit einem mittelfrequenten Strom beaufschlagt, dessen Frequenz zwischen 10 kHz und 1000 kHz liegt. Der jeweiligen Sekundärwicklung des jeweiligen Förderelements ist eine Kapazität derart in Reihe oder parallel zugeschaltet, dass die Resonanzfrequenz des so gebildeten Schwingkreises im Wesentlichen der Frequenz des in den Primärleiter eingeprägten mittelfrequenten Wechselstromes entspricht.
Wie in 9 gezeigt, bewegen sich die Förderelemente 2 auf einer geschlossenen Bahn, wobei Fördergut an einer Einschleusstelle 19 einem jeweiligen Förderelement zuführbar ist und während der Weiterbewegung identifiziert wird. Hierzu ist ein Scanner 20 stationär angeordnet, welcher Identifikationsinformation des aufgenommenen Förderguts detektiert, so dass von einer übergeordneten Steuereinheit, also Rechner 21, das Fördergut dem Förderelement zuordenbar ist.
Beim Erreichen einer Ausschleusstelle 18 wird von einer Sendevorrichtung 23, vorzugsweise optischen Sendevorrichtung, ein Signal ausgesendet, das das Abgeben des Förderguts vom Förderelement an der Ausschleusstelle 18 bewirkt.
Die Sendevorrichtung 23 wird von dem übergeordneten Rechner 21 angesteuert und somit das Fördergut bei derjenigen Ausschleusstelle 18 vom Förderelement 2 abgegeben, deren Sendevorrichtung entsprechend angesteuert wird.
Wie in 10 gezeigt, ist im Unterschied zur 9 ein Schlitzhohlleiter 10 entlang eines Streckenabschnitts verlegt. Somit ist Information zum beweglichen Anlagenteil übertragbar. Wenn hierbei Information an einen der Master 5 des beweglichen Anlagenteils übertragen werden soll, dessen verbundene Antenne nicht in den Schlitzhohlleiter 10 hineinragt und somit der Master 5 keine Information direkt empfangen kann, ist jedoch an einen anderen der Master 5 des bewegbaren Anlagenteils Information übertragbar und von diesem Master 5 dann mittels des Datenbusses des bewegbaren Anlagenteils an denjenigen Master 5 übertragbar, für welchen die Information bestimmt ist. Für die Übertragung von Information ist es also nur notwendig, dass zumindest einer der Master 5 des bewegbaren Anlagenteils Signale aus dem Schlitzhohlleiter empfängt. Da alle Master 5 des bewegbaren Anlagenteils Teilnehmer von mindestens zwei Bussegmenten sind und somit Daten zwischen den Mastern 5 austauschbar sind, ist eine stetige Versorgung mit Daten von der übergeordneten Steuerung aus ausführbar.
Die Ausschleusstelle 18 ist als Rutsche, Bandförderer oder rollenbahn realisierbar.
In jeder der Schnittstellen 12 ist ein Abschlusswiderstand des Bussegments integriert. Somit beginnt und endet jedes Bussegment jeweils an einem Master 5.
Mittels des Scanners 20 wird erfasst, welches Fördergut in welchem Förderelement 2 aufgenommen ist. Die übergeordnete Steuerung, also Rechner 21, bestimmt von dieser Information abhängig die Ausschleusstelle 18 und steuert dann die zu dieser Ausschleusstelle 18 zugehörige Sendevorrichtung (23, 25, 26) entsprechend an, so dass die Signalelektronik eines jeweiligen Aktors entsprechende Signale mittels eines an ihm angeordneten Sensors empfängt und abhängig von den empfangenen Signalen ein Aktor des Förderelements 2 das Fördergut abgibt.
Die Datenübertragung zwischen dem bewegbaren und dem stationären Anlagenteil ist bidirektional ausgeführt. Somit ist die jeweilige Ausschleusstelle freigebbar oder sperrbar, wenn beispielsweise ein zuvor ausgeschleustes Fördergut klemmt oder noch nicht an der vorbestimmten Position angekommen ist.
Zur Inbetriebnahme wird die Förderanlage nach folgendem Verfahren betrieben:
Das bewegbare Analgenteil wird mit einer ersten Geschwindigkeit v konstant bewegt. Somit fahren die Förderelemente 2 an der jeweiligen Sendevorrichtung (23, 25, 26) vorbei. Die auf dem Förderelement 2 jeweils vorgesehene Signalelektronik (13, 16) ermöglicht die Erkennung die von der jeweiligen Sendevorrichtung (23, 25, 26) gesendete Information und meldet diese weiter mittels des Datenbusses und einer berührungslosen Datenübertragung, also Funkübertragung oder Schlitzhohlleiterübertragung, an die übergeordnete Steuerung, also Rechner 21. Mittels der Reihenfolge der Meldungen, also Erkennung der Codes, ist die Reihenfolge der Elemente des bewegbaren Anlagenteils bestimmbar, also auch die Reihenfolge der Slaves. Jeder Slave meldet sich beim Master 5 und/oder bei der übergeordneten Steuerung mit seiner eindeutigen Adresse. Der Rechner weist dann entsprechend der Reihenfolge der Slaves die logischen, also dynamischen, Adressen zu.
Aus dem zeitlichen Abstand der Meldungen von den einzelnen Slaves und der Geschwindigkeit v wird der Abstand zwischen den Slaves ermittelt.
Die Förderanlage 1 ist beispielsweise als Sorteranlage ausführbar.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die erfindungsgemäße redundante Master-Slave Struktur auch für andere Topologieen anwendbar, ausgenommen Ring-Topologie bzw. Topologie einer geschlossener Schleife, insbesondere für eine Linientopologie.
In den 12 bis 22 ist für diese Linienstruktur dargestellt, wie das bewegbaren Anlagenteil, also der Zug in mehrere Züge trennbar ist und jeder Zug dann in Richtung unterschiedlicher Abzweigungen einer Anlage schickbar ist.
Wie in 12 gezeigt, ist die Anlage mit einer Ring- oder Schleifen-Topologie ausführbar, wie oben schon beschrieben. In 12 ist die Zuordnung der jeweiligen Slaves zu ihrem jeweiligen Master mittels der Nummerierungen erkennbar.
In der 13 ist als Sonderfall eine Anlage im Ring-Topologie mit nur einem Master gezeigt.
In der 14 ist eine Anlage in Linien-Topologie mit einem Master am Anfang und einem weiteren am Ende gezeigt. Vorteil dieser Ausführung ist ebenso wie in einer Ring-Struktur: alle Slaves sind über mehrere Wege erreichbar. Dafür ist zwar ein überzähliger Master vorhanden, aber die Gesamtlänge des bewegbaren Anlagenteils muss nicht der Länge des stationären Anlagenteils entsprechen.
15 zeigt den bewegbaren Teil der Anlage, wobei die Bus-Kommunikation durch eine kontaktlose Nahbereich-Kommunikation, insbesondere optische Kommunikation, ausgeführt ist.
16 zeigt den bewegbaren Teil der Anlage, wobei die Bus-Kommunikation durch eine kontaktlose Nahbereich-Kommunikation als Nahbereich-Funkkommunikation ausgeführt ist. Die Nahbereich-Kommunikation ist dabei paarweise eine Punkt-zu-Punkt Kommunikation. Die Information wird von einem Slave zum nächsten weitergeleitet. Ein Vorteil hierbei ist, dass der mobile Teil der Anlage in mehrere Züge trennbar ist und jeder Zug dann in die Richtung unterschiedlicher Abzweigungen einer Anlage steuerbar ist. Wenn sich die solchermaßen einzelnen Züge an einem insbesondere langen Abschnitt der Anlage treffen, sind sie automatisch zu einem einzigen langen Zug zusammenbindbar.
In der 17 ist im Gegensatz zur 15 und 16 eine Ausführung dargestellt, in der alle Busteilnehmer, also Master und Slaves, baugleich sind, aber die Slaves ihre jeweilige Antenne für die Kommunikation mit dem stationären Teil nicht verwendet, sondern Informationen über den jeweils übergeordnete Master erhalten. Vorteil dabei ist, dass weniger Funkkommunikationsteilnehmer den Funkkanal teilen müssen, und die Anzahl der Zugriffe auf das Kommunikationsmedium, insbesondere also Funkkanal, somit reduzierbar ist und die Ressource ”Funk” somit effizienter nutzbar ist:

1. Verschiedene Kommunikationsgeräte versuchen auf das Kommunikationsmedium, wie Funkkanal, zuzugreifen, und senden die Nachrichten. Wenn keine Bestätigung (engl. Acknowledgement) von dem Empfänger zurückkommt, wird ein Konflikt beim Zugriff aufs Medium vermutet. Ein Konflikt liegt beispielsweise vor, wenn mehrere Sender gleichzeitig ihre Nachricht abgeschickt haben. Es wird dann ein Zufallswert für Wartezeit generiert, wann der Sender wieder versuchen soll, seine Nachricht zu schicken.
2. Es gibt fest zugeordnete Zeitschlitze für jeden Sender. Vorteilig ist dabei, dass keine Konflikte für die Nutzung des Mediums auftreten. Nachteilig ist dabei, dass das Medium reserviert ist, auch wenn der bestimmte Sender nichts zu senden hat. In diesen beiden Fällen ist die Effizienz der Nutzung des Mediums besser, wenn es weniger Funkkommunikationsteilnehmer gibt.

In den 18 bis 20 sind drei Stadien für die Trennung eines Zugs in 2 Züge dargestellt. 18 zeigt den Zeitpunkt t1, bei dem alle bewegbare Elemente der Anlage Teil eines Zugs sind. 19 zeigt den Zeitpunkt t2, der nach dem Zeitpunkt t1 liegt und bei dem die Vorbereitung für die Trennung des Zugs in zwei Segmente ausgeführt wird, so dass Slave S1_1 umkonfiguriert wird zum Master M1_2, und mehr als ein Master in jedem Zug-Segment verbleibt. Vorteilig ist dabei, dass Redundanz vorgesehen ist und bessere Verfügbarkeit und/oder Sicherheit vorhanden ist. 20 zeigt den Zeitpunkt t3, der nach dem Zeitpunkt t2 liegt und bei dem die Trennung des Zugs in zwei Züge vorgesehen ist. Eine Zusammenbindung der beiden Züge ist mit gleichen Bildern darstellbar, wobei dann 20 für den frühesten Zeitpunkt gilt, und 18 für den spätesten: dabei gilt t3 < t2 < t1.
21 und 22 zeigen die Trennung eines Zugs (21) in zwei Züge (22), wobei der zu 19 analoge Schritt entfällt, weil der letzte Slave S1 rechts nicht in einen Master umkonfigurierbar ist, da er keinen Funktionsblock für die Kommunikation mit dem stationären Teil der Anlage aufweist. In den 21 und 22 ist also dargestellt, dass die Trennung in zwei Züge dann zwar trotzdem möglich ist, aber die Redundanz entfällt, der Slave also nicht mehr über mehrere Master erreichbar ist.
23 zeigt die Topologie einer Anlage, die nicht nur aus einer Schleife besteht, sondern zwei Abzweigungen (43, 44) aufweist. In dieser Anlagentopologie ist die Trennung eines Zugs in zwei Züge in Bewegungsrichtung des bewegbaren Anteils links von den Segmenten 43 und 44 anwendbar und die Zusammenführung wieder in einen Zug rechts von den Segmenten 43 und 44, wenn die Bewegungsrichtung des Zugs im Uhrzeigersinn ist.
Vorteil der Trennung eines Zugs in zwei oder mehr Züge ist eine bessere Effizienz: Denn erstens ist eine bessere Nutzung des verfügbaren Raums für die Anlage vorhanden, also eine effizientere Nutzung der Ressource Platz/Raum, und zweitens ist eine bessere Energieeffizienz vorhanden, weil nicht alle bewegliche Elemente der Anlage die komplette Anlage abfahren müssen, sondern nur diejenigen Segmente, an denen sie das Fördergut aufnehmen oder abwerfen, insbesondere ausschleusen sollen.
Bezugszeichenliste

1: Sorter
2: Förderelement
3: stationärer Datenbus
4: mobiler Datenbus
5: Master
6: Slave
7: stationäres Kommunikationsgerät, verbunden mit Rechner 21
8: mobiles Netzwerk, bestehend aus Bussegmenten
9: Funknetzwerk
10: Schlitzhohlleiter
11: Schnittstelle, insbesondere Kommunikationsmodul
12: Schnittstelle
13: Signalelektronik
14: Steckverbinderteil
15: Steckverbinderteil
16: Signalelektronik
17: Schnittstelle
18: Ausschleusstelle
19: Einschleusstelle
20: Scanner
21: Rechner
22: stationärer Datenbus
23: Sendevorrichtung, insbesondere optische Sendevorrichtung
24: Signalleitung
25: Sendevorrichtung, insbesondere optische Sendevorrichtung
26: Sendevorrichtung, insbesondere optische Sendevorrichtung
27: Empfänger für die lokale Kommunikation mit den Sendern (25, 26)
28: Antenne am stationären Kommunikationsgerät 7 für die Kommunikation mit dem bewegbaren Teil der Anlage
41: Optischer Sender/Empfänger für die optische Nahbereich-Kommunikation
42: Antenne für die Nahbereich-Kommunikation über Funk mit begrenzter Reichweite
43: Abzweigung in der Anlage.
44: Abzweigung in der Anlage.
L: Länge eines Bussegments des mobilen Netzwerks 8

Claims

Förderanlage mit einem stationären Anlagenteil und relativ dazu, entlang einer Förderstrecke bewegbaren Anlagenteil, wobei der bewegbare Anlagenteil Förderelemente und ein Kommunikationsnetzwerk aufweist, das aus aneinander angereihten Bussegmenten zusammengesetzt ist, wobei jedes Bussegment einen Master und ihm zugeordnete, in Linien-Topologie angeordnete, mittels Datenbus verbundene Slaves aufweist, wobei der Master eines zum jeweiligen Bussegment benachbarten Bussegments mit dem Datenbus des jeweiligen Bussegments verbunden ist und als dessen Busteilnehmer betreibbar ist, wobei jedes der Förderelemente entweder einen, insbesondere einen einzigen, der Master oder einen, insbesondere einen einzigen, der Slaves aufweist, wobei jeder Master mit einer oder mit zwei Antennen zum Senden oder Empfangen von Signalen, also zur Datenübertragung an eine übergeordnete Steuerung oder von einer übergeordneten Steuerung, ausgeführt ist, wobei der stationäre Anlagenteil einen Scanner (20) aufweist zur Detektion von zum Fördergut gehörender Information, wobei bei der Ausschleusstelle eine Sendevorrichtung stationär angeordnet ist, die mit der übergeordneten Steuerung verbunden ist, wobei jeder Master oder Slave eines jeden Förderelements mit einem am Förderelement angeordneten Sensor zum Empfang der von der Sendevorrichtung gesendeten Signale verbunden ist.
Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne einem Funknetzwerk zugehört.
Förderanlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne in einen Schlitzhohlleiter des stationären Anlagenteils zumindest teilweise hineinragt, der entlang der Förderstrecke verlegt ist, insbesondere wobei eine weitere, stationär angeordnete Antenne mit der übergeordneten Steuerung verbunden ist.
Förderanlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Förderstrecke zumindest eine Einschleusstelle und zumindest eine Ausschleusstelle angeordnet ist.
Förderanlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Förderelement mittels einer Steckverbindung mit dem nächstbenachbarten Förderelement verbunden ist zur Übertragung von Daten und/oder Energie.
Förderanlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Förderstrecken zumindest abschnittsweise ein Primärleiter angeordnet ist und zumindest ein Förderelement eine Sekundärwicklung aufweist, welche induktiv koppelbar ist an den Primärleiter zur Versorgung des elektrischen Antriebs des Förderelements.
Förderanlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am stationären Anlagenteil zwei in Förderstreckenrichtung voneinander beabstandete Schlitzhohlleiter entlang der Förderstrecke angeordnet sind, insbesondere so dass stets in jeden der Schlitzhohlleiter jeweils zumindest eine Antenne eines jeweiligen Masters zumindest teilweise hineinragt.