DE3431841C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
- G01D5/2455—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
- G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung
eines digitalen, inkrementalen Meßwertaufnehmers
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Neben einer Überwachung auf Drahtbruch und/oder Kurz
schluß ist es bekannt, auch die Impulsfolgen derartiger
Meßwertaufnehmer zu überwachen. So wird gemäß der
europäischen Patentanmeldung 00 33 902 jeweils beim
Eintreffen des Referenzimpulses über einen Zähler
standsvergleich ermittelt, inwieweit die bis dahin
abgegebene Impulszahl korrekt ist. Eine derartige
Überwachung ist jedoch nicht nur sehr aufwendig, sie
hat auch den Nachteil, daß bei fehlenden Referenz
impulsen keine Überwachung erfolgt. Um diesen Nachteil
zu beheben, wird dort vorgeschlagen eine zusätzliche
Überwachung der Referenzimpulse über Zeitglieder vorzu
sehen, wobei ein Fehlersignal abgegeben wird, wenn
während eines festgelegten Zeitabschnittes kein
Referenzimpuls abgegeben wird. Eine korrekte Referenz
impulsüberwachung dieser Art ist jedoch nur dann mög
lich, wenn diese Zeitabschnitte konstant bleiben, das
heißt mit stets gleicher Geschwindigkeit gefahren wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung diese Nachteile zu ver
meiden. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß nicht
das Referenzimpulssignal die Überwachung auslöst,
sondern die Impulszahl der Impulsreihe erfaßt wird
und nach vorgegebener Impulszahl das Aktivwerden des
Referenzimpulses überwacht wird. Hierdurch wird es
möglich, daß bei jeder, auch einer sich ständig
ändernden Geschwindigkeit, eine Überwachung sowohl der
Impulsreihe wie auch der Referenzimpulssignale erfolgt.
Die vorgegebene Impulszahl ist lediglich vom Aufbau
des Meßwertaufnehmers abhängig und zwar von der Anzahl
der Impulse die zwischen zwei Referenzimpulsen abge
geben werden können.
In Weiterbildung der Erfindung kann dieses Verfahren
bei computergesteuerten Anlagen mit Hilfe der Computer
steuerungen dadurch erfolgen, daß mit entsprechend aus
gestalteter Software, bei vorgegebenen durch den Meß
wertaufnehmer initiierten Meßwertdaten eine entsprechen
de Überprüfung auf Vorhandensein eines Referenzimpulses
erfolgt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 Impulsreihen die von einem Meßwertaufnehmer
abgegeben werden können,
Fig. 2 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung und
Fig. 3 Impulsfolgen aus der Überwachungseinrichtung.
In Fig. 1 sind die Impulsfolgen eines inkrementalen
Meßwertaufnehmers dargestellt, der auf drei verschiede
nen Spuren Impulsreihen abgibt. Die Impulsreihe 1.1
der ersten Spur ist gegenüber der Impulsreihe 1.2 der
zweiten Spur versetzt angeordnet, wobei in bekannter
Weise, entsprechend der Phasenlage der beiden Impulse,
die Drehrichtung ermittelt werden kann. Eine dritte
Spur erzeugt Referenzimpulse 1.3, die entsprechend dem
Aufbau des Meßwertgebers nach einer festliegenden An
zahl Impulse der anderen Impulsreihen entstehen.
Gemäß Fig. 2 werden diese Signale 1.1 bis 1.3 von einem
Meßwertaufnehmer 2 einer Steuerlogik 3 zugeführt, die
aus diesen Signalen in bekannter Weise eine Impulsreihe
mit Impulsen konstanter Impulsbreite z. B. entsprechend
einem verfahrenen Weg über eine Leitung 4 und ein
Vorzeichensignal entsprechend der Drehrichtung über
eine Leitung 5 auf ein Summierglied 6 gibt. Im
Summierglied 6 werden die Impulse vorzeichenrichtig
addiert oder subtrahiert bis eine Zahl erreicht ist,
die der Zahl der Impulse entspricht die zwischen zwei
Referenzimpulsen liegt. Bei der nächsten Impulszahl
wird z. B. ein Überlaufimpuls an eine Überwachungs
einrichtung 7 gegeben. Diese Überwachungseinrichtung 7
erhält über eine Referenzimpulsstufe 8 jeden
Referenzimpuls und stellt fest, inwieweit ein
Referenzimpuls zum vorgegebenen Zeitpunkt aktiv wird.
Abhängig von dieser Überprüfung wird ein Fehler und/oder
Freigabesignal auf eine Anzeige bzw. Notausschaltein
richtung 9 und/oder die Steuerlogik 3 abgegeben.
Üblicherweise werden die meisten Stufen - wie auch
das Summierglied 6 - bei einer ersten Inbetriebnahme
z. B. über einen Einschaltimpuls auf Null gesetzt. Hier
durch geht der Zusammenhang der Impulszahl mit dem
Referenzimpuls verloren, so daß z. B. über einen Ein
richtungsvorgang dieser Zusammenhang erneut geschaffen
werden muß.
Dies kann vermieden werden, wenn zusätzlich z. B. in
der Referenzimpulsstufe ein Impuls erzeugt wird, der
nach Eintreffen des Referenzimpulses über eine Leitung
10 das Summierglied auf Null setzt. Erfolgt ein der
artiges Nullsetzen mit jedem Referenzimpuls, muß
jedoch sichergestellt sein, daß zuvor eine Überprüfung
in der Überwachungseinrichtung erfolgt. Im allgemeinen
dürfte es jedoch vorteilhafter sein, wenn das Null
setzen z. B. gesteuert über einen Einschaltimpuls nur
einmalig erfolgt. Hierdurch kann sichergestellt werden,
daß bei fehlenden Impulsen nachfolgender Impulsreihe
die Überprüfung zu einem späteren Zeitabschnitt erfolgt,
zu dem kein Referenzimpuls anliegt.
In besonders vorteilhafter Weise kann die Überwachungs
einrichtung 7 derart ausgebildet sein, daß gemäß
Fig. 3 gleichzeitig eine Überprüfung erfolgt die
sicherstellt, daß alle eingehenden Referenzimpulse
einer Überwachung unterzogen werden. Dies kann z. B.
dadurch erfolgen, daß eine JK-Kippstufe durch einen
über ein Und-Gatter geführten Impuls 3.2 aus der
Referenzimpulsstufe 8 immer dann gesetzt wird (3.3),
wenn dieser außerhalb eines das Und-Gatter sperrenden
Testimpulses 3.1 aus dem Summierglied 6 liegt. Eine
andere Kippstufe kann durch den Testimpuls 3.1 ge
setzt und z. B. durch eine gleich darauf folgende
Vorderflanke eines Impulses 3.2 aus der Referenzimpuls
stufe zurückgesetzt werden, wenn dieser während eines
Testimpulses 3.1 eintrifft. Trifft kein Referenzimpuls
während dieser Testzeit ein, bleibt diese Kippstufe
(3.4) gesetzt und bewirkt ein Fehlersignal. Nach dem
Einschalten der Anlage kann der erste eintreffende
Referenzimpuls das Summierglied 6 auf Null setzen bzw.
diese Stufe mit den Referenzsignalen synchronisieren.
Eine Fehlersignalerzeugung durch den ersten Referenz
impuls kann dadurch verhindert werden, daß ein Ein
schaltimpuls - der gleichzeitig das Summierglied 6 auf
Null setzt - die Fehlersignalerzeugung sperrt und diese
erst nach Eintreffen des ersten Referenzimpulses wieder
aktiviert wird.
Das während der Einschaltphase hierdurch entstehende
größere Risiko kann durch einen kurzen Testlauf in
sicheren Grenzen und/oder durch Ansteuern mit stark
reduzierter Geschwindigkeit weitgehend ausgeschaltet
werden. Ein Ende der Einschaltphase läßt sich zusammen
mit der Aktivierung der Fehlersignalerzeugung der
Steuerlogik übermitteln.
Bei computergesteuerten Anlagen, insbesondere bei
modernen numerischen Werkzeugmaschinensteuerungen
(CNC), sind alle erforderlichen Bausteine für ein
derartiges Überwachungsvorhaben üblicherweise schon
vorhanden und müssen nur in der erfindungsgemäßen Weise
durch eine entsprechend abgewandelte bzw. erweiterte
Software aktiviert werden. Üblicherweise werden dort
aus den Signalen des Meßwertaufnehmers Istwertdaten
für den Verfahrensweg, die Verfahrrichtung, die Ge
schwindigkeit bzw. den Standort eines Maschinenteils
errechnet. Durch eine entsprechend erweiterte Software
kann z. B. über die Istwertdaten für dem Verfahrweg ein
Testzyklus initiiert werden, der zum entsprechenden
Zeitpunkt überprüft, ob ein Referenzimpuls anliegt
und/oder ob bei Eintreffen eines Referenzimpulses eine
Überprüfung erfolgt. Ist dies nicht der Fall, kann je
nach programmierter Betriebsart eine Fehleranzeige,
ein erneutes Synchronisieren der Impulsreihe z. B. mit
Korrektur der entsprechenden Wegdaten, ein Reduzieren
der Geschwindigkeit und/oder ein Abschalten der
Maschine erfolgen. Die Überwachung völlig oder weit
gehend fehlender Wegsignale aus dem Meßwertaufnehmer
kann durch eine zusätzliche Überwachung z. B. des
Auseinanderdriftens der Soll- und Istwerte über vorge
gebene Grenzen erfolgen.
Die vorgegebene Anzahl der Einzelimpulse je Referenz
impuls kann erforderlichenfalls für jede Verfahrweg
achse getrennt eingegeben werden. Nach dem Einschalten
kann ein Stillsetzen erfolgen, wenn nach Eintreffen der
maximal möglichen vorgegebenen Anzahl von Einzel
impulsen kein Referenzimpuls eintrifft.
Claims (6)
1. Verfahren zur Überwachung eines digitalen inkrementalen Meßwertauf
nehmers, der mindestens eine Impulsreihe mit vorgegebener Impulszahl
zwischen zwei Referenzimpulsen liefert, wobei mit Hilfe der Referenz
impulse eine Fehlerüberwachung des Meßwertaufnehmers erfolgt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Impulszahl der Impulsreihe (1.1 oder 1.2)
erfaßt und nach vorgegebener Impulszahl das Auftreten eines Referenz
impulses (1.3) geprüft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erfassen der Impulszahl drehrichtungs
abhängig erfolgt und nach vorgegebener Impulszahl
in beiden Drehrichtungen das Aktivwerden eines
Referenzimpulses (1.3) überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein nicht überwachter Referenz
impuls (1.3) bzw. ein außerhalb eines Testimpulses
(3.1) liegender Referenzimpuls (1.3) ein Fehler
signal (3.3) auslöst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß nach einer ersten
Inbetriebnahme die erste Überwachung nach einem
Startsignal erfolgt und dieses Startsignal durch
einen Referenzimpuls (1.3) initiiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die den Meßwertaufnehmer führende Einrichtung
während einer Einschaltphase mit stark reduzier
ten Regeldaten und/oder Steuersignalen ange
steuert wird.
6. Verfahren für eine computergesteuerte Werkzeug
maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebenen
durch den Meßwertaufnehmer initiierten Meßwert
daten eine Überprüfung auf Vorhandensein eines
Referenzimpulses erfolgt, und daß bei nicht vor
handenem und/oder vorliegen eines nicht über
prüften Referenzimpulses ein Fehlersignal er
zeugt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843431841 DE3431841A1 (de) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | Verfahren zur ueberwachung eines digitalen inkrementalen messwertaufnehmers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843431841 DE3431841A1 (de) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | Verfahren zur ueberwachung eines digitalen inkrementalen messwertaufnehmers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3431841A1 DE3431841A1 (de) | 1986-03-13 |
DE3431841C2 true DE3431841C2 (de) | 1993-07-22 |
Family
ID=6244241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843431841 Granted DE3431841A1 (de) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | Verfahren zur ueberwachung eines digitalen inkrementalen messwertaufnehmers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3431841A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0342375B1 (de) * | 1988-05-03 | 1991-09-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Überwachung von Impulsdrahtsensoren eines Umdrehungsgebers auf Sensorleitungsbruch und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens |
DE4003734A1 (de) * | 1990-02-08 | 1991-08-14 | Kolbus Gmbh & Co Kg | Schaltungsanordnung zur ueberwachung eines inkrementalgebers |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1250644A (de) * | 1968-12-04 | 1971-10-20 | ||
BE795559A (fr) * | 1972-02-16 | 1973-06-18 | Bizerba Werke Kraut Kg Wilh | Systeme de mesure de distance additionnelle a protection contre les erreurs |
DE3005149A1 (de) * | 1980-02-12 | 1981-08-20 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Verfahren zur ueberwachung von impulsfolgen |
DE3030841C2 (de) * | 1980-08-14 | 1983-03-24 | Fa. Manfred Helfrecht, 8598 Waldershof | Unterdach |
GB2121252A (en) * | 1982-05-18 | 1983-12-14 | Marconi Co Ltd | Apparatus for indicating the position of a member |
-
1984
- 1984-08-30 DE DE19843431841 patent/DE3431841A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3431841A1 (de) | 1986-03-13 |
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