DE10201885A1

DE10201885A1 - Gegenstandserfassungssensor

Info

Publication number: DE10201885A1
Application number: DE2002101885
Authority: DE
Inventors: Daniel Kietz; Andreas Imhof
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-19
Also published as: DE10201885B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gegenstandserfassungssensor mit einer Steuereinrichtung, wenigstens einem Signal-Eingang/Ausgang und einer integrierten Busschnittstelle zur Verbindung eines Sensors mit einem Datenbus. Der Signal-Eingang/Ausgang ist wahlweise schaltbar in eine I/O-Konfiguration, in der zum Einlesen von Steuer- oder Signaldaten in die Steuereinrichtung oder zur Ausgabe von Steuer- oder Signaldaten von der Steuereinrichtung der Signal-Eingang/Ausgang mit der Steuereinrichtung verbunden ist, oder in eine Busankopplungskonfiguration, in der zur Ankopplung wenigstens eines weiteren Sensors/Aktors an den Datenbus der Signal-Eingang/Ausgang mit der integrierten Busschnittstelle verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein weiteres Sensorsystem mit einem derartigen Gegenstandserfassungsensor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gegenstandserfassungssensor mit einer Steuereinrichtung, wenigstens einem Signal-Eingang/Ausgang und einer integrierten Busschnittstelle zur Verbindung des Sensors mit einem Datenbus. Die Erfindung betrifft ferner ein Sensorsystem mit wenigstens einem derartigen Sensor.
Ein derartiger Sensor, beispielsweise eine Lichtschranke oder ein Lichtgitter, dient zur Detektion eines Gegenstandes innerhalb eines Überwachungsbereichs. Mittels eines Messwertaufnehmers wird ein Messwertsignal erzeugt, das - bei Vorhandensein eines Gegenstandes im Überwachungsbereich - aufgrund einer vorgegebenen logischen Verknüpfung, beispielsweise eines Schwellenwertvergleichs, zu einem Gegenstandsfeststellungssignal führt.
Ein solcher Sensor besitzt typischerweise diverse Anwenderschnittstellen. Beispielsweise kann der Signal-Eingang/Ausgang als Steuersignaleingang dienen, über den ein Komparatorschwellenwert oder ein Schaltsignal zum Umschalten zwischen Hell- und Dunkelschaltung des Sensors eingegeben wird. Der Signal-Eingang/Ausgang kann auch als Daten- oder Schaltausgang ausgebildet sein, beispielsweise um einen Entfernungsmesswert oder ein Gegenstandsfeststellungssignal auszugeben. Außerdem kann eine integrierte Busschnittstelle zur Anbindung des Sensors an einen externen Datenbus dienen, um beispielsweise einen Entfernungsmesswert über einen Zentralrechner an eine Werkstückbearbeitungsmaschine weiterzuleiten.
Falls dieser Sensor zu einem Sensorsystem mit weiteren Komponenten, nämlich weiteren Sensoren und/oder Aktoren - wie beispielsweise einem Luftventil -, erweitert werden soll, benötigt jede dieser Komponenten eine eigene Busschnittstelle, um einen Anschluss an den gemeinsamen Datenbus zu ermöglichen. Zu diesem Zweck kann jede Komponente mit einer integrierten Busschnittstelle ausgestattet werden; dies erfordert jedoch einen unerwünscht hohen Herstellungsaufwand, zumal die integrierte Busschnittstelle nicht in allen Anwendungsfällen benötigt wird. Der betreffende Sensor/Aktor kann auch ohne integrierte Busschnittstelle über ein zusätzliches I/O-Modul mit dem Bus verbunden werden; jedoch verursacht auch dies einen unerwünschten Aufwand, zumal übliche I/O- Module mehrere Eingänge und Ausgänge besitzen, die für den betreffenden Anwendungsfall nicht unbedingt alle benötigt werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Erweiterung eines Gegenstandserfassungssensors zu einem komplexeren Sensor/Aktor- System hinsichtlich der gemeinsamen Datenbusankopplung zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird für einen Sensor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Signal-Eingang/Ausgang wahlweise schaltbar ist in eine I/O-Konfiguration, in der zum Einlesen von Steuer- oder Signaldaten in die Steuereinrichtung oder zur Ausgabe von Steuer- oder Signaldaten von der Steuereinrichtung der Signal-Eingang/Ausgang mit der Steuereinrichtung verbunden ist, oder in eine Busankopplungskonfiguration, in der zur Ankopplung wenigstens eines weiteren Sensors/Aktors an den Datenbus der Signal-Eingang/Ausgang mit der integrierten Busschnittstelle verbunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Sensor können also die Funktion und die Verbindung des betreffenden Signal-Eingangs/Ausgangs anwendungsspezifisch geändert bzw. umgeschaltet werden. In der I/O-Konfiguration ist der Signal-Eingang/Ausgang mit der Steuereinrichtung des Sensors verbunden, so dass der Signal-Eingang/Ausgang vom Sensor selbst angesteuert wird. Über den Signal-Eingang/Ausgang eingelesene Daten werden also an die Steuereinrichtung zur Weiterverarbeitung weitergeleitet, und über den Signal-Eingang/Ausgang auszugebende Daten werden von der Steuereinrichtung geliefert, nachdem sie dort in irgendeiner Weise verarbeitet worden sind. Die Kommunikation des Sensors mit dem externen Datenbus erfolgt aufgrund einer weiteren, unabhängigen Verbindung der Steuereinrichtung mit der integrierten Busschnittstelle.
Dagegen ist der betreffende Signal-Eingang/Ausgang in der Busankopplungskonfiguration in datenübertragungsfähiger Weise mit der integrierten Busschnittstelle verbunden, so dass durch Anschluss einer weiteren Sensorsystemkomponente an diesen Signal-Eingang/Ausgang die Komponente an den Datenbus angekoppelt ist und mit diesem kommunizieren kann. In dieser Konfiguration hat die Steuereinrichtung des Sensors also keinen unmittelbaren Zugriff mehr auf den betreffenden Signal- Eingang/Ausgang und kann über diesen auch nicht mehr beeinflusst werden. Der Sensor dient in der Busankopplungskonfiguration demnach als Adapter für den Anschluss des weiteren Sensors/Aktors an den gemeinsamen externen Bus.
Diese Konfigurationen bzw. Betriebsarten sind vom Anwender frei wählbar, wobei in dem Sensor selbstverständlich applikationsspezifische Voreinstellungen ab Werk bereitgestellt werden können.
Ein besonderer Vorteil dieser Möglichkeit des Umkonfigurierens eines Signal-Eingangs/Ausgangs besteht darin, dass eine weitere Komponente eines Sensor/Aktor-Systems auf den Datenbus geschaltet werden kann, ohne dass hierfür zusätzliche Kopplungs- bzw. Adaptermodule und eine entsprechende unerwünschte Verkabelung erforderlich sind, und ohne dass der weitere, aufzuschaltende Sensor/Aktor mit einer integrierten Busschnittstelle ausgestattet sein muss. Eine Änderung der jeweiligen Konfiguration ist durch eine einfache Software-Steuerung möglich. Da der Einsatz von weiteren Buskomponenten entfällt, verringert sich auch der Aufwand zur Programmierung der Steuereinrichtung des Sensors; insbesondere ist keine Anpassung an ein anderweitiges Bussystem oder - protokoll erforderlich.
Soweit im Zusammenhang mit der Erfindung auf einen Signal-Eingang/Ausgang Bezug genommen wird, kann es sich hierbei um einen Eingang, einen Ausgang oder einen kombinierten Eingang/Ausgang für Signale oder Daten handeln.
Bei dem erfindungsgemäßen Sensor und bei dem weiteren, anzukoppelnden Sensor kann es sich um einen optoelektronischen Sensor - beispielsweise ein Lichtgitter oder eine Lichtschranke -, einen induktiven Näherungssensor, einen kapazitiven Näherungssensor oder einen magnetischen Näherungssensor handeln. Der an dem erfindungsgemäßen Sensor anzukoppelnde Aktor kann beispielsweise durch einen Schieber, ein Luftventil oder eine Warnlampe gebildet sein.
Selbstverständlich kann der Sensor mehrere Signal-Eingänge/Ausgänge aufweisen. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass genau einer der Signal-Eingänge/Ausgänge, alle oder lediglich einige Signal-Eingänge/Ausgänge wahlweise in die I/O- oder Busankopplungskoniiguration geschaltet werden können. In letzterem Fall liegt also eine Kombination einer I/O-Konfiguration und einer Busankopplungskonfiguration der Signal-Eingänge/Ausgänge vor.
Für das Auswählen der jeweils gewünschten Konfiguration des Signal- Eingangs/Ausgangs weist der Sensor vorzugsweise einen Konfigurationsschalter auf. Dieser kann beispielsweise durch die integrierte Busschnittstelle selbst, eine zusätzliche Parametrierschnittstelle oder einen zusätzlichen, von außen zugänglichen Schalter gebildet sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Anwender nicht nur die Verbindung des Signal-Eingangs/Ausgangs zur Steuereinrichtung bzw. zur integrierten Busschnittstelle wählen, sondern auch die logischen Verknüpfungen zwischen den Sensordaten beliebig einstellen. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung eine vom Anwender programmierbare Logikeinheit aufweist, durch die die Sensordaten in frei wählbarer Weise logisch verknüpft werden können. Durch eine derartige Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung des Sensors zusätzlich dazu verwendet werden, logische Verknüpfungen zwischen Daten, die der Sensor selbst ermittelt hat und/oder die dem Sensor zugeführt werden, zu erstellen. Dadurch kann der betreffende Sensor eine dezentrale Steuerung eines komplexen Sensorsystems oder Maschinenaufbaus unterstützen, ohne dass zu diesem Zweck ein zusätzliches Schaltmodul beispielsweise in Form einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) erforderlich ist.
Gegenstand dieser zusätzlichen freien Programmierbarkeit kann die Art der jeweiligen logischen Verknüpfung der Daten sein. Beispielsweise kann vom Anwender vorgegeben bzw. programmiert werden, ob eine "UND"- oder "ODER"-Verknüpfung durchgeführt werden soll.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen dem Eingang oder Ausgang der betreffenden logischen Verknüpfung einerseits mit dem Signal-Eingang/Ausgang oder der integrierten Busschnittstelle des Sensors andererseits frei programmiert werden kann.
Mit anderen Worten kann innerhalb der genannten Logikeinheit programmierbar sein, welche ermittelten oder eingelesenen Daten sowie auf welche Weise diese Daten miteinander verknüpft werden sollen. Somit wird dem Anwender hinsichtlich des Aufbaus der Datenverbindungen, hinsichtlich der zu verknüpfenden Steuer- und Signaldaten sowie hinsichtlich der Verknüpfungsarten eine hohe Flexibilität gewährleistet.
Die erläuterte freie programmierbare Logikeinheit ist besonders einfach zu verwirklichen, wenn die Daten darin in digitaler Form vorliegen und verarbeitet werden. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, wenn die Daten, insbesondere die vom Sensor ermittelten Messwertdaten, bereits in einer vorgeschalteten, integrierten oder externen Auswerteschaltung ausgewertet oder aufbereitet worden sind. Beispielweise kann bereits ein Schwellenwertvergleich durchgeführt oder die Anzahl von unterbrochenen Lichtstrahlen bestimmt worden sein, bevor das Ergebnis eines derartigen Auswerteschritts an die Logikeinheit weitergeleitet wird.
Die freie Programmierbarkeit der Logikeinheit kann sowohl innerhalb der I/O-Konfiguration als auch innerhalb der Busankopplungskonfiguration eines Signal-Eingangs/Ausgangs vorgesehen sein.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Sensorsystem mit wenigstens einem Sensor der erläuterten Art sowie mit wenigstens einem Sensor/Aktor, der an einen oder mehrere in der Busankopplungskonfiguration befindliche Signal-Eingänge/Ausgänge des Sensors angekoppelt ist oder hierfür vorgesehen ist.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:
Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Gegenstandserfassungssensors,
Fig. 2 den schematischen Aufbau eines Sensor/Aktor-Systems mit einem erfindungsgemäßen Sensor,
Fig. 3 eine Verschaltung einer programmierbaren Logikeinheit, und
Fig. 4 eine weitere Verschaltung einer programmierbaren Logikeinheit.
Fig. 1 zeigt ein als Gegenstandserfassungssensor dienendes Lichtgitter. Dieses besitzt einen Messwertaufnehmer 11 mit mehreren Lichtsendern 13 und zugeordneten Lichtempfängern 15. Die Lichtsender 13 senden Lichtstrahlen aus, die von Reflektoren (nicht gezeigt) jeweils auf einen zugeordneten Lichtempfänger 15 reflektiert und von diesem erfasst werden.
Die Lichtsender 13 und Lichtempfänger 15 sind an eine Auswerteschaltung 17 angeschlossen, die - beispielhaft - drei Sensordatenausgänge D 1, D2, D3 besitzt. Diese sind mit einer Steuereinrichtung 19 verbunden.
Der Sensor besitzt ferner mehrere Signal-Eingänge/Ausgänge, nämlich zwei Signaleingänge IN1, IN2 sowie vier Signalausgänge Q1, Q2, Q3, Q4, die jeweils mit der Steuereinrichtung 19 verbunden sind. Außerdem ist eine in den Sensor integrierte Busschnittstelle CAN an die Steuereinrichtung 19 angeschlossen.
Der in Fig. 1 gezeigte Sensor dient zum Erfassen eines Gegenstands aufgrund einer Unterbrechung einer oder mehrerer von den Lichtsendern 13 ausgesandten Lichtstrahlen. Zu diesem Zweck überwacht die Auswerteschaltung 17 die Empfangssignale der Lichtempfänger 15 und vergleicht diese jeweils mit einem vorgebbaren Schwellenwert. Nach einer derartigen Vorauswertung werden über die Ausgänge D1, D2, D3 entsprechende Sensordaten, beispielsweise die Anzahl von unterbrochenen Lichtstrahlen oder die Position des ersten unterbrochenen Lichtstrahls, an die Steuereinrichtung 19 übermittelt.
Die Signal-Eingänge/Ausgänge IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4 des in Fig. 1 gezeigten Sensors können sich in einer I/O-Konfiguration befinden. In dieser Konfiguration können Steuersignale über die Eingänge IN1, IN2 an die Steuereinrichtung 19 übermittelt werden, beispielsweise um eine Schaltschwelle vorzugeben oder zwischen Hell-/ Dunkelschaltung des Sensors umzuschalten. In der I/O-Konfiguration kann die Steuereinrichtung 19 auch Sensor- oder Schaltsignale an die Signalausgänge Q1, Q2, Q3, Q4 anlegen, beispielsweise um ein Gegenstandsfeststellungssignal oder ein Aktivierungssignal für einen Schieber auszugeben.
In dieser Konfiguration kann die Steuereinrichtung 19 außerdem Steuer- oder Signaldaten über die integrierte Busschnittstelle CAN empfangen oder über die Busschnittstelle CAN an einen externen Bus weiterleiten.
Erfindungsgemäß können die Signal-Eingänge/Ausgänge IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4 in eine Busankopplungskonfiguration überführt werden, in der sie - ohne das Erfordernis eines zusätzlichen I/O- oder Adaptermoduls - die Ankopplung weiterer Sensor/Aktor-Komponenten an den externen Datenbus ermöglichen.
Fig. 2 zeigt - durch gestrichelte Linien innerhalb der Steuereinrichtung 19 - eine Kombination einer derartigen Busankopplungskonfiguration mit einer I/O-Konfiguration: die beiden Signaleingänge IN1, IN2 sind - hier indirekt über die Steuereinrichtung 19 - mit der Busschnittstelle CAN verbunden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine Lichtschranke 21 und einen induktiven Näherungssensor 23 als weitere Sensoren an den in Fig. 2 gezeigten Sensor anzuschließen und somit an einen externen Bus 25 anzukoppeln. In dieser Busankopplungskonfiguration der Signaleingänge IN1, IN2 kann über die Busschnittstelle CAN bzw. den externen Bus 25 der Status der Lichtschranke 21 bzw. des induktiven Näherungssensors 23 abgefragt werden, ohne dass die entsprechenden Signaldaten von der Steuereinrichtung 19 aktiv verarbeitet werden müssen und ohne dass die Steuereinrichtung 19 überhaupt einen weitergehenden Zugriff auf die beiden Signaleingänge IN1, IN2 hat.
Auch die beiden Signalausgänge Q3, Q4 befinden sich in der Busankopplungskonfiguration, in der sie - wiederum indirekt über die Steuereinrichtung 19 - mit der Busschnittstelle CAN verbunden sind. An den beiden Signalausgängen Q3, Q4 ist ein Luftventil 27 bzw. eine Warnlampe 29 angeschlossen. Diese beiden Aktoren 27, 29 können - ohne aktive Zwischenschaltung der Steuereinrichtung 19 - von dem externen Bus 25 über die Busschnittstelle CAN aktiviert und deaktiviert werden.
Dagegen befinden sich die beiden Signalausgänge Q1, Q2 in der I/O- Konfiguration, in der sie beispielsweise jeweils mit einem Schieber 31 bzw. 33 verbunden sind. In dieser Konfiguration kann die Steuereinrichtung 19, beispielsweise aufgrund einer weiteren Auswertung der von der Auswerteschaltung 17 gelieferten Sensordaten, eine Aktivierung oder Deaktivierung der Schieber 31 bzw. 33 veranlassen.
Im Übrigen sind auch die Sensordatenausgänge D1, D2, D3 der Auswerteschaltung 17 mit der Busschnittstelle CAN verbunden, so dass die an den Ausgängen D1, D2, D3 anliegenden Sensordaten auch über den externen Bus 25 abgefragt werden können.
Die in Fig. 2 illustrierte Busankopplungskoniiguration der Signaleingänge IN1, IN2 und der Signalausgänge Q3, Q4 ermöglicht es also, weitere Sensoren 21, 23 bzw. Aktoren 27, 29 an den externen Bus 25 anzukoppeln, ohne dass die Sensoren 21, 23 bzw. Aktoren 27, 29 eine eigene integrierte Busschnittstelle aufweisen müssen und ohne dass die Zwischenschaltung von I/O-Modulen bzw. -Adaptern erforderlich ist. Der Aufbau eines erweiterten, mit einem gemeinsamen Bus 25 verbundenen Sensorsystems wird hierdurch also erheblich vereinfacht.
Die anhand von Fig. 2 erläuterte Möglichkeit des Umkonfigurierens der Signal-Eingänge/Ausgänge IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4 bzw. der Verbindungen zu der Steuereinrichtung 19 und der Busschnittstelle CAN lässt sich besonders einfach verwirklichen, wenn die Steuereinrichtung 19 durch einen Mikroprozessor gebildet ist, innerhalb dessen die in Fig. 2 gestrichelt gezeigten Datenübertragungsverbindungen aufgrund entsprechender Programmierung eingerichtet werden. In der Praxis weist der in Fig. 2 gezeigte Sensor zusätzlich eine Schnittstelle für den Anschluss eines Personalcomputers auf, durch den - über eine Anwenderprogrammieroberfläche - die gewünschten Konfigurationen frei oder gemäß voreingestellter Optionen programmiert werden können.
Zwischen der Steuereinrichtung 19 und den Signal-Eingängen/Ausgängen IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4 können Analog/Digital-Wandler bzw. Digital/Analog-Wandler vorgesehen sein, um erforderlichenfalls eine Anpassung der jeweiligen Signalform zu ermöglichen.
Zu dem Sensor gemäß Fig. 2 ist noch anzumerken, dass die Signal- Eingänge/Ausgänge IN1, IN2, Q3, Q4 in der Busankopplungskonfiguration wahlweise zum Einlesen oder zur Ausgabe von Steuer- oder Signaldaten verwendet werden können. Beispielsweise kann der Anwender den Signalausgang Q3 auch zu einem Signaleingang umkonfigurieren, um anstelle der Warnlampe 29 einen weiteren Sensor anzukoppeln und dessen Ausgangssignal auf die Busschnittstelle CAN aufzuschalten.
In entsprechender Weise kann als zusätzliche Konfigurationsmöglichkeit vorgesehen sein, dass die Signalausgänge Q1, Q2 in der in Fig. 2 gezeigten I/O-Konfiguration nach Wahl des Anwenders zum Einlesen oder zur Ausgabe von Steuer- oder Signaldaten verwendet werden können. Beispielsweise kann infolge einer derartigen Umkonfigurierung der Signalausgang Q1 als ein Signaleingang vorgesehen sein, über dem der Steuereinrichtung 19 ein zusätzliches Steuersignal zugeführt werden kann.
Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Weiterbildung der Erfindung, bei der die Steuereinrichtung 19 eine frei programmierbare Logikeinheit 35 aufweist.
Fig. 3 und 4 zeigen diese Logikeinheit 35 sowie die Datenverbindungsleitungen der Signal-Eingänge/Ausgänge IN1, IN2, Q1, Q2 sowie der Sensordatenausgänge D1, D2, D3 der Auswerteschaltung 17. Ferner ist die integrierte Busschnittstelle CAN und deren Verbindung zu dem externen Bus 25 gezeigt. Bei dieser Weiterbildung können die Verbindungen zwischen den gezeigten Datenleitungen und der Steuereinrichtung 19 bzw. der Logikeinheit 35 frei gewählt werden, und die Daten bzw. Signale dieser Datenleitungen können in beliebiger Weise miteinander verknüpft werden.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer besonders einfachen Verschaltung: an eine logische Verknüpfung V1, beispielsweise eine "≥"-Verknüpfung, wird zum einen ein Parameter P1 angelegt. Bei diesem Parameter P1 kann es sich beispielsweise um einen Schwellenwert handeln, und dieser Parameter P1 kann der Logikeinheit 35 zuvor über einen Signaleingang oder die Busschnittstelle CAN übermittelt worden sein. Zum anderen wird der Verknüpfung V1 ein Ausgangssignal der Auswerteschaltung 17 zugrundegelegt, bei dem es sich beispielsweise um die Anzahl der unterbrochenen benachbarten Lichtstrahlen handeln kann. Zu diesem Zweck wird eine Verbindungsleitung A1 zwischen der Verknüpfung V1 und dem entsprechenden Sensordatenausgang D2 der Auswerteschaltung 17 erstellt. Außerdem wird der Ausgang der Verknüpfung V1 über eine weitere Verbindungsleitung A2 an den Signalausgang Q1 gelegt.
Im Übrigen können, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, die Sensordatenausgänge D1, D2, D3 an der Busschnittstelle CAN anliegen. Ferner kann der Signaleingang IN2 in einer Busankopplungskonfiguration unmittelbar mit der Busschnittstelle CAN verbunden sein, wie in Fig. 3 gezeigt.
Fig. 4 zeigt dieselbe Logikeinheit 35 nach einer Umprogrammierung durch den Anwender für eine andere Applikation. Die Verknüpfung V1 zwischen dem Parameter P1 und dem Sensordatenausgang D2 entspricht derjenigen gemäß Fig. 3.
Allerdings ist nun eine weitere Verknüpfung V2 vorgesehen, und zwar zwischen einem anderen Parameter P2 und dem Sensordatenausgang D3. Bei dem Parameter P2 kann es sich wiederum um einen Schwellenwert handeln. An dem Sensordatenausgang D3 kann beispielsweise die Anzahl der nicht unterbrochenen Lichtstrahlen angezeigt werden. Die Verbindung zu der Verknüpfung V2 erfolgt über eine zu diesem Zweck eingerichtete Verbindungsleitung A2. Bei der Verknüpfung V2 kann es sich um einen "≤"-Vergleich handeln.
Die Ausgangssignale der beiden Verknüpfungen V1 und V2 werden einer weiteren logischen Verknüpfung V3 zugeführt, beispielsweise einer "ODER"-Verknüpfung. Deren Ausgangssignal wird wiederum einer Verknüpfung V4 zugeführt, beispielsweise einer "UND"-Verknüpfung, deren weiterer Eingang über eine Verbindungsleitung A3 mit dem Signaleingang IN1 verbunden ist. An diesen kann beispielsweise das Gegenstandsfeststellungssignal einer weiteren Lichtschranke anliegen.
Schließlich wird über eine Verbindungsleitung A4 der Ausgang der Verknüpfung V4 auf den Signalausgang Q1 gelegt.
Zusätzlich zu dem Signaleingang IN2 befindet sich nun auch der Signalausgang Q2 in einer Busankopplungskonfiguration, in der er unmittelbar mit der Busschnittstelle CAN verbunden ist.
Die freie Programmierbarkeit der Logikeinheit 35 gemäß Fig. 3 und 4 ermöglicht es, innerhalb eines Gegenstandserfassungssensors zusätzliche logische Verknüpfungen vorzusehen. Somit können an dem erfindungsgemäßen Sensor nicht nur weitere Sensoren/Aktoren auf besonders einfache Weise angekoppelt werden, sondern die Messwertsignale des Sensors und die von den weiteren Sensoren eingelesenen Signale können auf flexible Weise miteinander verknüpft werden, ohne hierfür den externen Datenbus 25 und einen hiermit verbundenen Zentralrechner belasten zu müssen. Bezugszeichenliste 11 Messwertaufnehmer
13 Lichtsender
15 Lichtempfänger
17 Auswerteschaltung
19 Steuereinrichtung
21 Lichtschranke
23 induktiver Näherungssensor
25 externer Datenbus
27 Luftventil
2g Warnlampe
31 Schieber
33 Schieber
35 Logikeinheit
D1, D2, D3 Sensordatenausgang
IN1, IN2 Signaleingang
Q1, Q2, Q3, Q4 Signalausgang
CAN integrierte Busschnittstelle
V1, V2, V3, V4 logische Verknüpfung
P1, P2 Parameter
A1, A2, A3, A4 Verbindungsleitung

Claims

1. Gegenstandserfassungssensor mit einer Steuereinrichtung (19), wenigstens einem Signal-Eingang/Ausgang (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4) und einer integrierten Busschnittstelle (CAN) zur Verbindung des Sensors mit einem Datenbus (25), dadurch gekennzeichnet,
dass der Signal-Eingang/Ausgang (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4) wahlweise schaltbar ist:
in eine I/O-Konfiguration, in der zum Einlesen von Steuer- oder Signaldaten in die Steuereinrichtung (19) oder zur Ausgabe von Steuer- oder Signaldaten von der Steuereinrichtung der Signal-Eingang/Ausgang mit der Steuereinrichtung (19) verbunden ist, oder
in eine Busankopplungskonfiguration, in der zur Ankopplung wenigstens eines weiteren Sensors/Aktors (21, 23, 27, 29) an den Datenbus der Signal-Eingang/Ausgang mit der integrierten Busschnittstelle (CAN) verbunden ist.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Busankopplungskonfiguration der Signal-Eingang/Ausgang (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4) direkt oder indirekt über die Steuereinrichtung (19) mit der integrierten Busschnittstelle (CAN) verbunden ist.

3. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Busankopplungskonfiguration der Signal-Eingang/Ausgang (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4) sowohl zum Einlesen als auch zur Ausgabe von Steuer- oder Signaldaten verwendbar ist.

4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der I/O-Konfiguration der Signal-Eingang/Ausgang (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4) zum Einlesen von Steuer- oder Signaldaten oder zur Ausgabe von Steuer- oder Signaldaten konfigurierbar ist.

5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mehrere Signal-Eingänge/Ausgänge (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4) aufweist, wobei genau ein, mehrere oder alle Signal- Eingänge/Ausgänge wahlweise in die I/O-Konfiguration oder die Busankopplungskonfiguration schaltbar sind.

6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Konfigurationsschalter vorgesehen ist, durch den die gewünschte Konfiguration auswählbar ist,
wobei der Konfigurationsschalter insbesondere durch die integrierte Busschnittstelle (CAN), eine zusätzliche Parametrierschnittstelle oder einen zusätzlichen Schalter gebildet ist.

7. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine programmierbare Logikeinheit (35) aufweist, durch die eingelesene oder ermittelte Daten in frei wählbarer Weise logisch verknüpfbar sind.

8. Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Art einer logischen Verknüpfung (V1, V2, V3, V4) der Daten programmierbar ist, und/oder dass die Verbindung eines Eingangs einer logischen Verknüpfung
(V1, V2, V3, V4) mit dem Signal-Eingang/Ausgang (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4), mit der integrierten Busschnittstelle (CAN) oder mit einer weiteren logischen Verknüpfung programmierbar ist, und/oder
dass die Verbindung eines Ausgangs einer logischen Verknüpfung (V1, V2, V3, V4) mit dem Signal-Eingang/Ausgang (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4), mit der integrierten Busschnittstelle (CAN) oder mit einer weiteren logischen Verknüpfung programmierbar ist.

9. Sensor nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass über den Signal-Eingang/Ausgang (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4) eingelesene Steuer- oder Signaldaten, über die integrierte Busschnittstelle (CAN) eingelesene Steuer- oder Signaldaten oder vom Sensor ermittelte Messwertdaten einerseits mit eingelesenen Steuer- oder Signaldaten oder ermittelten Messwertdaten andererseits verknüpfbar sind.

10. Sensor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten innerhalb der Logikeinheit (35) in digitaler Form verarbeitet werden.

11. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (19) durch einen Mikroprozessor gebildet ist.

12. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Sensor/Aktor (21, 23, 27, 29) über keine eigene integrierte Busschnittstelle verfügt.

13. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor wenigstens einen Messwertaufnehmer (11) aufweist, und/oder
dass es sich bei dem Sensor um einen optoelektronischen Sensor - insbesondere ein Lichtgitter oder eine Lichtschranke -, einen induktiven Näherungssensor, einen kapazitiven Näherungssensor oder einen magnetischen Näherungssensor handelt.

14. Sensorsystem mit wenigstens einem Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche und wenigstens einem weiteren Sensor/Aktor (21, 23, 27, 29), der zur Ankopplung an wenigstens einen Signal- Eingang/Ausgang (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4) des Sensors in der Busankopplungskonfiguration des Signal-Eingangs/Ausgangs vorgesehen ist.

15. Verwendung eines Signal-Eingangs/Ausgangs (IN1, IN2, Q1, Q2, Q3, Q4) eines Sensors mit einer Steuereinrichtung (19) und einer integrierten Busschnittstelle (CAN) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 wahlweise
in einer I/O-Konfiguration zum Einlesen von Steuer- oder Signaldaten in die Steuereinrichtung (19) zur dortigen Weiterverarbeitung oder zur Ausgabe von in der Steuereinrichtung (19) verarbeiteten Steuer- oder Signaldaten, oder
in einer Busankopplungskonfiguration zur Ankopplung wenigstens eines weiteren Sensors/Aktors (21, 23, 27, 29) über die integrierte Busschnittstelle (CAN) an einen Datenbus.