DE20021357U1 - Antriebssteuerung mit Bedienungskonsole - Google Patents
Antriebssteuerung mit BedienungskonsoleInfo
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Description
200019021
Beschreibung
Antriebssteuerung mit Bedienungskonsole
Die vorgestellte Erfindung hat Antriebssteuerungen zum Gegenstand, wie sie in Antrieben von Maschinen, zur Steuerung von Motoren und dergleichen Anwendung finden. Im Besonderen geht es in der vorliegenden Erfindung um eine Antriebssteuerung mit Bedienungskonsole und das serielle Protokoll hierzu. 10
In einem Industriebetrieb werden zum Betrieb des Maschinenparks - beispielsweise von Förderbändern in einer Fertigungsstraße, Pumpen, Kompressoren, Belüftungsanlagen, Hubwerken, Kränen usw. -Elektromotoren verwendet. Diese treiben den Maschinenpark entweder unmittelbar über eine Kupplung, mittels eines Förderbands, hydraulisch, oder auf anderem Wege an. Der Motor selbst kann sowohl den Antrieb für eine Anwendung geringer Leistungsaufnahme (weniger als 100 W), wie beispielsweise eine Laborzentrifuge, als auch einer hohen Leistungsaufnahme (mehr als 300 kW), wie etwa eine Stahlpresse darstellen. Er kann für Gleich- oder Wechselspannung, ein- oder mehrphasig ausgelegt sein.
Elektromotoren und vergleichbare elektrische Geräte werden üblicherweise von Stromrichtern gesteuert, welche die Eingangsenergie in Steuersignale für den Motor bzw. das vergleichbare elektrische Gerät wandeln. Stromrichter eines Industriebetriebes können von einem Steuerpult aus angesprochen werden. Die eigentlichen Stromrichter sind üblicherweise in einem quaderförmigen Gehäuse, beispielsweise der Abmessungen 10 cm &khgr; 15 cm &khgr; 20 cm, untergebracht, können jedoch je nach Leistungsbedarf auch deutlich größer oder kleiner ausfallen. Aus praktischen Gründen sind Stromrichter meist mit sonstiger elektrischer Steuerausrüstung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.
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Der Umstand, dass die Einrichtungen zur Steuerung der Stromrichter Eingabetastaturen und LED/LCD-Anzeigen erfordern, macht sie bezüglich der Stromrichter zu einem erheblichen Kostenfaktor. Zur Umgehung dieses Problems sowie aus einer Reihe weiterer Gründe, wie etwa dem Ziel einer Integration sämtlicher Steuerungen, werden Stromrichter über Software ferngesteuert, wobei die Datenübertragung meist kabelgebunden über das RS232-Protokoll o. ä. erfolgt. In machen Anwendungen indes haben sich solche Kabelverbindungen aufgrund ihrer Interferenzanfälligkeit als untauglich erwiesen.
Ein Alternativansatz besteht in einer einzelnen, abnehmbaren Regeleinrichtung in Gestalt eines Keypads mit integrierter Anzeigeeinheit, die sich auf mehreren Antrieben einsetzen lässt. Ein solches Keypad mit integrierter Anzeigeeinheit wird selektiv an eine Reihe von Antrieben angeschlossen und nach erfolgter Übermittlung der Befehle an den Antrieb wieder entfernt. Eine weitere Möglichkeit besteht in der abwechselnden Nutzung mehrerer solcher abnehmbarer Regeleinrichtungen durch eine begrenzte Anzahl von Benutzern. Einer der Vorzüge dieses Verfahrens besteht darin, dass die Antriebe nicht von Unbefugten gesteuert werden können. Solche Steuerungs-Keypads mit integrierter Anzeigeeinheit werden nachfolgend als Basis-Bedienungskonsole (BOP) bezeichnet. BOPs haben sich als hinreichend flexibel erwiesen, verschiedene Arten von LCDs, wie beispielsweise einfache vierstellige Displays, aufzunehmen und stehen je nach Anwendung mit Anschlüssen unterschiedlicher Pinzahl zur Verfügung. Zum Gebrauch wird ein BOP an einen Antrieb angeschlossen; die Signalübertragung erfolgt über kompatible Anschluss-Pins und Sockel (Pinouts). Die das BOP bedienende Person übermittelt über eine serielle Datenleitung Anweisungen an einen zum Antrieb gehörigen Speicher. Eine weitere Möglichkeit der Datenübertragung besteht auf optischem Wege, was eine in das BOP integrierte Batterie, den Anschluss an eine zum Antrieb gehörige Spannungsquelle oder eine anderweitige Spannungsversorgung voraussetzt.
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• · ♦
Eines der mit einem solchen System verbundenen Probleme besteht
in der beschränkten Datentransportkapazität von Standard-Signalprotokollen,
die dem Ziel einer möglichst effektiven Kommunikation im Wege steht; ein weiteres rührt aus dem
Umstand, dass ein BOP 30 sich nicht zwangsläufig auch auf anderen Geräten einsetzen lässt.
in der beschränkten Datentransportkapazität von Standard-Signalprotokollen,
die dem Ziel einer möglichst effektiven Kommunikation im Wege steht; ein weiteres rührt aus dem
Umstand, dass ein BOP 30 sich nicht zwangsläufig auch auf anderen Geräten einsetzen lässt.
Die vorliegende Erfindung zielt auf die Schaffung einer verbesserten
Antriebssteuerung.
Antriebssteuerung.
Entsprechend einem ersten Aspekt handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine Antriebssteuerung mit Bedienungskonsole zur Steuerung eines Antriebs, bei dem sich die Bedienungskonsole
von der Antriebssteuerung entfernen lässt,
von der Antriebssteuerung entfernen lässt,
die Bedienungskonsole zugleich die Möglichkeit zur Dateneingabe
bietet sowie einen Anschluss zur Datenübertragung birgt; die Antriebssteuerung operativ mit dem Antrieb verbunden ist, der sich an den Datenübertragungsanschluss der Bedienungskonsole anschließen lässt, so dass Antriebssteuerung und Bedie-
bietet sowie einen Anschluss zur Datenübertragung birgt; die Antriebssteuerung operativ mit dem Antrieb verbunden ist, der sich an den Datenübertragungsanschluss der Bedienungskonsole anschließen lässt, so dass Antriebssteuerung und Bedie-
nungskonsole Daten über ein serielles Protokoll auszutauschen vermögen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es Daten zum
Typ des Geräts enthält, von dem die Übertragung ausgeht.
Typ des Geräts enthält, von dem die Übertragung ausgeht.
Die Datenübertragung kann mittels optischer Signale, elektrischer Signale oder mittels Funksignalen erfolgen. Dementsprechend werden miteinander kompatible Lichtwellensender-/empfänger-,
Stecker-/Buchsen- bzw. Funk-Transceiver-Paare benötigt.
Beim Anzeigeinstrument auf der Bedienungskonsole kann
es sich um ein LCD- oder LED-Display handeln; hierbei sind
triplexfähige Modelle zu bevorzugen, wodurch sich die Zahl
Stecker-/Buchsen- bzw. Funk-Transceiver-Paare benötigt.
Beim Anzeigeinstrument auf der Bedienungskonsole kann
es sich um ein LCD- oder LED-Display handeln; hierbei sind
triplexfähige Modelle zu bevorzugen, wodurch sich die Zahl
der Signalübertragungen vermindern lässt. Mikro-Ein-/Ausgabe-Pins gestatten ferner eine Reduzierung der Pinzahl.
Nützlicherweise beinhaltet das Protokoll ein sogenanntes CRC-Prüfbyte (cyclical redundandcy check) sowie ein Datenfeld variabler Länge. Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erkennt man eine Bedienungskonsole sowie ei-
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ne Antriebssteuerung, die in einer der oben bezeichneten Anordnungen eingesetzt werden können.
Des weiteren steht ein Signalübertragungsprotokoll zur Daten-Übermittlung zwischen Antriebssteuerung und Bedienungskonsole zwecks Steuerung eines Antriebs zur Verfügung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es Daten zum Typ des Geräts enthält, von dem die Übertragung ausgeht.
Vorzugsweise sollte das Protokoll ein CRC-Prüfbit sowie ein Datenfeld variabler Länge beinhalten.
Die Erfindung lässt sich anhand der nachfolgenden Beschreibungen und einer Betrachtung der Abbildungen auf den beigefügten Zeichenblättern leichter erschließen; zugleich lassen sich darin eine Reihe weiterer Aspekte und Features der Erfindung erkennen lassen.
FIG 1 FIG 2 FIG 3 FIG 4 FIG 5
FIG 6 FIG 7
FIG 8 FIG 9 und 10
zeigt einen Motor mit einer Antriebssteuerung; einen an mehrere Antriebssteuerungen angeschlossenen PC;
gibt eine erste Realisierung der Erfindung wieder; und
zeigt einen Aufbau einer Basis-Bedienkonsole für eine Ansteuerung;
veranschaulicht die Abfolge der Signale und deren Format zwischen einer Antriebssteuerung und einer Basis-Bedienkonsole;
zeigt das Format einer Login-Meldung; enthält das Format einer Standard-Befehlsmeldung;
zeigt das Format einer Login-Meldung; enthält das Format einer Standard-Befehlsmeldung;
zeigt das Format einer Standard-Statusmeldung, und
geben jeweils das Format einer fünf- bzw. sechsstellig auf dem Display erscheinenden Meldung wieder.
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Im Folgenden wird anhand von Beispielen die nach dem Dafürhalten der Erfinder beste Art und Weise einer Realisierung der Erfindung dargelegt. Dabei wird auf eine Vielzahl von spezifischen Details hingewiesen, die zu einem umfassenden Verständnis der vorliegenden Erfindung verhelfen sollen. Der fachkundige Leser wird erkennen, dass die Realisierung der vorliegenden Erfindung durchaus Varianten in den Details zulässt.
In der FIG 1 erkennt man einen Motor 10 mit Klemmenkasten sowie einer darüber angeordneten Antriebssteuerung 14. Die FIG 2 zeigt einen tragbaren Computer 20, der mit einer ersten Antriebssteuerung 22, einer zweiten Antriebssteuerung 24 und einer einunddreißigsten Antriebssteuerung 26 verbunden ist.
Die Antriebssteuerungen 22,24,26 sind vorzugsweise über ein Kabel 28, insbesondere einem RS485-Kabel miteinander verbindbar. Ein solcher Aufbau gestattet eine Steuerung des Antriebs aus Entfernungen von bis zu 1000 Metern.
Während die Funktionsweise eines Antriebs gemeinhin als einfach gilt (etwa im Falle eines Förderbands: Es wird zu Betriebsbeginn eingeschaltet; die Drehzahl des Motors bis auf die Betriebsgeschwindigkeit erhöht; bis zum Ende des Arbeitstages diese Geschwindigkeit aufrecht erhalten; dann wird das Band wieder verlangsamt und der Motor schließlich abgeschaltet) , kommt im Fertigungsprozess ein Antrieb bisweilen in diskontinuierlicher Weise zum Einsatz und ist dabei möglicherweise vom Beginn oder Abschluss einer anderen Operation abhängig. Es kann sein, dass unterschiedliche Prozessschritte unterschiedliche Beschleunigungsstufen erfordern oder die Häufigkeit eines Vorgangs variiert. Möglich ist auch, dass besondere Merkmale wie ein automatischer Neustart nach einem Stromausfall gefordert sind. Außerdem sind eventuell unterschiedliche serielle Schnittstellen anzusprechen wie z. B.
RS485, RS232, USS-Protokoll oder auch proprietäre BUS-/Steuersysteme wie PROFIBUS, CAN-Bus o. ä. Je nach Art des betreffenden Motors kommen hierzu noch weitere regelungsbe
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dürftige Betriebsvariablen wie: Frequenzbereich (&zgr;. &Bgr;. 0-140 Hz), Frequenzauflösung (z. B. 0,1 Hz); Temperaturdrift (z. B. < 0,02 %) von der niedrigsten zur höchsten Frequenz; lineare bzw. quadratische Frequenzmerkmale; Überlastschutz; automatische Abschaltung bei Überhitzung; und vieles mehr.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein serielles Protokoll in einfacher Form, das einen Datenaustausch zwischen der Basis-Antriebseinheit und der abnehmbaren Basis-Bedienungskonsole ermöglicht. Mit Rücksicht auf die Betriebskosten der Bedienungskonsole ist eine möglichst geringe Leistungsaufnahme des Prozessors anzustreben. Das serielle Protokoll besteht einerseits aus vom Antrieb ausgehenden Meldungen dazu, was im Display erscheinen soll, andererseits an den Antrieb gerichteten Meldungen zum Status der über das Keypad vorgenommenen Eingaben.
Die FIG 3a zeigt, dass ein BOP 30 in operativer Verbindung mit einer Antriebssteuerung 32 sich durch Fingerdruck auf eine Verriegelung 34 von letzterer abnehmen lässt. Die Figuren 3b und 3c veranschaulichen, wie das BOP 30 wieder in die Antriebssteuereinrichtung 32 eingesetzt wird.
Bei einer bevorzugten Implementierung besteht die Antriebs-Schnittstelle aus einem vierpoligen Telefonstecker mit zugehöriger Buchse. Die vier Leitungen dienen der Stromversorgung (0 V und 6,5 V) sowie der Übertragung der Tx- und Rx-Signale. Zur seriellen Datenkommunikation mit dem Antrieb empfiehlt sich ein RS232-Kabel bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 9600 kbit/s mit einem Startbit, acht Datenbits (LSB1 zuerst) ohne Parität und einem Stoppbit. Eine Verbindung kann auch in anderer Weise, etwa drahtlos im HF-Bereich, hergestellt werden.
200019021 ·: ·;;· &Iacgr; .*·. ."..··.
Die FIG 4 illustriert den Aufbau einer typischen BOP 30 mit einer Anzeigeeinheit 40 und mehreren Tastenfeld-Elementen 42, 44.
Die FIG 5 veranschaulicht, wie eine Antriebssteuerung 32 und eine Basis-Bedienkonsole 30 im Halb-Duplex-Modus sequentiell Daten austauschen. Die FIG 5 dokumentiert das Format einer vom BOP 30 an eine Antriebssteuerung 32 gesendeten Login-Meldung; bei Erhalt eines vollständigen und korrekten Meldungs-Frames bzw. -Pakets reagiert die Antriebssteuerung 32 mit einem Antwortmeldungs-Frame. Funktioniert dies auch in umgekehrter Richtung, resultiert eine Datenaustauschrate von bis zu 45 Hz, und es kann sodann eine geeignete, durch die Scan-Rate des Stromrichters vorgegebene Display- und Keypad-Refresh-Rate zwischen 22 und 200 ms gewählt werden.
Als erste Meldung nach dem Einschalten der BOP 30 wird das LOGIN-Datenpaket übermittelt. Die FIG 6 veranschaulicht den Aufbau einer LOGIN-Meldung von 7 Byte Länge: Stopf-Byte, Start-Byte, Byte zum Meldungstyp, Byte zum Gerätetyp, Features-Byte und CRC-Prüfbyte, die in dieser Reihenfolge übertragen werden. Bei der Ermittlung des CRC-Prüfbytess wird lediglich das Datenfeld ohne Start- und Stopf-Bytes ausgewertet. Die Antriebssteuerung 32 fungiert bis zum Erhalt der korrekten Login-Informationen als Slave. Hat er die Meldung bestätigt, übernimmt der Antrieb die Master-Rolle und das BOP 30 die des Slaves. Auf diese Weise lässt sich der Datenübertragungskanal von mehreren Geräten nutzen. Zwischen den einzelnen Datenpaketen erfordert das BOP 30, dass die serielle Leitung für den Zeitraum mindestens eines Zeichens im High-Status des Bezugszustands verbleibt. Dies geschieht automatisch bei der Implementierung dieses Protokolls und stets auf der Übertragungsleitung des BOP 30. Anschließend wird eine Antwort auf diese Meldung in Form einer 13 Byte langen Standard-Befehlsmeldung an das BOP 30 erstellt, bestehend aus:
einem Header, der ein Stopf-Byte und ein Start-Byte beinhaltet, gefolgt von den Bytes zum Meldungstyp, zum Befehl, den
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Datenfeld-Bytes und dem CRC-Wort, die, wie aus der FIG 7 ersichtlich, in dieser Reihenfolge übermittelt werden.
Das BOP 30 erwidert die Standard-Befehlsmeldung mit den Angaben zum Keypad-Status, der Standard-Statusmeldungs-Antwort auf einen UPSEGS- bzw. NOüP-Befehl, der auf die Aktualisierung (UPdating) eines bestimmten Segments bzw. Beibehaltung (NO-UPdate) eines bestimmten Segments verweist. Diese Meldung von 7 Byte Länge (beim Standard-Sieben-Tasten-BOP; 9 Byte oder mehr bei erweiterten Varianten mit mehrfach belegten Tasten) wird vom BOP 30 nur beim Empfang eines gültigen Befehls sowie nach einer Zeitüberschreitung gesendet. Sie setzt sich zusammen aus: Stopf-Byte, Start-Byte, Meldungstyp-, Befehls- und Tasten-Byte sowie CRC-Wort, die, wie in der FIG veranschaulicht, in dieser Reihenfolge übermittelt werden. Der Antriebssteuerung 32 antwortet zur gegebenen Zeit dann mit einer weiteren Standard-Befehlsmeldung.
Um zu vermeiden, dass fehlerhafte Signale zur Ausgabe von Falschmeldungen führen, müssen die Daten mit einer Prüfsumme versehen sein, die zum einen eine Verfälschung der Anzeige, zum anderen fehlerhafte Keypad-Befehle verhindert. Die Art der verwendeten Prüfsumme sollte einerseits gewährleisten, dass grob fehlerhafte Daten zurückgewiesen werden, andererseits keinen unverhältnismäßig großen Overhead für den Prozessor des BOP 30 schaffen. Zur Übertragung sind Daten stets in kontrollierter Weise zu verpacken: Das übermittelte Paket besteht aus Stopf-Bytes, Start-Bytes, den eigentlichen Daten sowie einem CRC von 16 Byte Länge.
Alle Meldungen besitzen eine gemeinsame Struktur mit Ausnahme der LOGIN-Datenpakete, die einen abweichenden Meldungsinhalt aufweisen. Die Felder in der Reihenfolge ihrer Übertragung: 1. Stopf-Byte OxFF; 2. Beginn der Meldung, Byte 0x02; 3. MeI-dungstyp; 4. Gerätetyp; 5. Meldung und 6. CRC.' Nicht alle Felder sind in allen Pakettypen enthalten.
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Das Befehlsfeld bezeichnet die vom Keypad-Controller auszuführende Aktion.
| Wert | Text | Zugeordnete Funktion |
| 0xA5 | LOGIN | Sende als nächstes ein LOGON-Paket, kein STATUS-Paket |
| 0x05 | NOUP | Keine neuen anzuzeigenden Daten, sende nur STATUS-Paket (die Segment-Bits sind gegenstandslos) |
| 0x06 | UPSEGS | Aktualisiere die Segmente des LCD-Dis plays und sende STATUS-Paket |
Das Feld „Meldungstyp" gibt die Art der zu befolgenden Meldung an. Es ermöglicht die Erweiterung der normalerweise festen Paketgröße auf ein Paket variabler Länge, wobei die Meldungslänge einen Teil des Datenpakets darstellt und im Anschluss an das Feld übermittelt wird. Die Verwendung dieses Feldes kann daneben eine veränderte Interpretation der Meldungsdaten zur Folge haben.
| Wert | Ursprung | Zugeordnete Funktion |
| 0x00 - 0x03 |
Reserviert | |
| 0x04 | Keypad | Keypad-Schnittstellen-STATUS-Meldung von fester Länge |
| 0x04 | Antrieb | Keypad-Schnittstellen-Befehls-Meldung von fester Länge |
| 0x05 | Keypad | Keypad-Schnittstellen-STATUS-Meldung von fester Länge: Zeitüberschreitung im Transmitter |
| 0x05 | Antrieb | Keypad-Schnittstellen-Befehls-Meldung von fester Länge: Zeitüberschreitung im Transmitter |
| 0x06 | Beide | Keypad-Schnittstellen-Meldung, deren Länge das Folge-Byte angibt |
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| 0x07 | Beide | Keypad-Schnittstellen-Meldung, deren Länge das Folge-Byte angibt: Zeitüberschreitung im Transmitter |
| OxOA | Beide | Advanced Operator-Schnittstellen-STATUS- oder Befehlsmeldung von fester Länge |
| OxOB | Beide | Advanced Operator-Schnittstellen-Meldung, deren Länge das Folge-Byte angibt |
| 0x10 | Keypad | Keypad-Schnittstellen-LOGIN-Meldung von fester Länge |
| 0x11 | Keypad | Keypad-Schnittstellen-LOGIN-Meldung von fester Länge: Zeitüberschreitung im Transmitter |
| 0x40 | PC | Echo-Meldung. Entspricht „Mirror" im USS- Protokoll. |
In sämtlichen Meldungen muss der Meldungstyp als drittes zu übertragendes Byte erscheinen. Beim Transmitter kann es sich entweder um den Antriebs- oder den Bedienungskonsole-/Keypad-Controller handeln; wie der Tabelle zu entnehmen ist, lassen sich eine Reihe von Feldwerten jedoch nur entweder über den Keypad- oder die Antriebs-Controller übertragen. Durch die jeweils angeschlossene Keypad-Implementierung erfahren die Werte möglicherweise eine noch weiter gehende Einschränkung. Ein Empfänger ignoriert stets Werte, die er nicht interpretieren kann, und verwirft dann das restliche Datenpaket.
Das Feld „Gerätetyp" dient der Bezeichnung der Art der Verbindung; es ist lediglich in den von einem BOP 30 ausgehenden Meldungen enthalten. Aus ihm geht hervor, ob beispielsweise das BOP 30 an der Antriebssteuerung 32 angeschlossen ist. Dieses Feld sollte sich nach einem LOGIN nicht ändern, andernfalls dürfte ein Fehler angezeigt werden. Die Bit-Zuordnungen gestalten sich wie folgt:
• ··
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| 1/0 I 1/U I 1/0 1/U 1/0 | 1/0 1/0 1/0 | LSB |
| Feld | Bit- Nummer |
Zugeordnete Funktion |
| Reserved | 0 | Reserviert |
| Basic Operator |
1 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass eine Basis-Bedienungskonsole angeschlossen ist. |
| Reserved | 2 | Reserviert |
| Advanced Operator |
3 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass eine erweiterte Bedienungskonsole angeschlos sen ist |
| Reserved | 4 | Reserviert |
| PC | 5 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass das PC- Paket angeschlossen ist. |
| Reserved | 6 | Reserviert |
| S7 | 7 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass ein S7- basiertes System angeschlossen ist. |
Der folgenden Tabelle sind die zulässigen Kombinationen zwischen einem Automatisierungssystem S7 und PC, einem Automatisierungssystem S7 und erweiterter Bedienungskonsole sowie einem Automatisierungssystem S7 und Basis-Bedienungskonsole zu entnehmen:
| S7 | PC | Erweiterte Bedie nungskon sole |
Basis-Be dienungs konsole |
Aktion |
| 0 | 0 | 0 | 0 | Unbekannter Gerätetyp |
| 0 | 0 | 0 | 1 | Basis-Bedienungskonsole angeschlossen |
| 0 | 0 | 1 | 0 | Erweiterte Bedienungskonsole angeschlossen |
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| S7 | PC | Erweiterte Bedie nungskon sole |
Basis-Be dienungs konsole |
Aktion |
| 0 | 0 | 1 | 1 | Unbekannter Gerätetyp |
| 0 | 1 | 0 | 0 | PC angeschlossen (RS 232) |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Unbekannter Gerätetyp |
| 0 | 1 | 1 | 0 | Unbekannter Gerätetyp |
| 0 | 1 | 1 | 1 | Unbekannter Gerätetyp |
| 1 | 0 | 0 | 0 | S7-Gerät angeschlossen (PLC/PROFIBUS ) |
| 1 | 0 | 0 | 1 | Angeschlossen ist eine Basis-Be dienungskonsole, die im S7-Pro- tokoll kommuniziert |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Angeschlossen ist eine Erweiter te Bedienungskonsole, die im SV- Protokoll kommuniziert |
| 1 | 0 | 1 | 1 | Unbekannter Gerätetyp |
| 1 | 1 | 0 | 0 | Angeschlossen ist ein PC, der im S7-Protokoll kommuniziert |
| 1 | 1 | 0 | 1 | Unbekannter Gerätetyp |
| 1 | 1 | 1 | 0 | Unbekannter Gerätetyp |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Unbekannter Gerätetyp |
Das Feld „Features" ist lediglich im LOGIN-Paket enthalten, das vom BOP 30 an die Antriebssteuerung 32 gesendet wird; es dient der Angabe der Ausstattung des BOP 30 im Hinblick auf den Display-Typ, Schalter usw. Die Codierungen sind abhängig vom Typ des BOP 30, der unter „Gerätetyp" mitgeteilt wird.
BOP-Features
LSB
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• ·
• ·
| Feld | Bit- Nummer |
Zugeordnete Funktion |
| 6 Digit display |
5 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass ein sechsstelliges Display angeschlossen ist. Falls nicht, handelt es sich um ein fünfstelliges Display mit Symbo len. |
| LSD Minus | 4 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass ein vorangestelltes Minuszeichen vorhan den ist. |
| HP | 3 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass die Angaben in Antriebs-Software und im Betrieb in der Einheit „Horse Power" erfolgen müssen |
| 60Hz | 2 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass An triebs-Software und Betrieb eine Netzfrequenz von 60 Hz erfordern |
| Eco | 1 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass ein Eco Drive-Keypad angeschlossen ist |
| Trigger 38k baud |
0 | Falls gesetzt, zeigt es an, dass nach Erhalt der LOGIN-Meldung eine Über tragungsrate von 38 kbit/s gewählt werden sollte |
Ungesetzte Bits stehen auf Null.
Das Datenfeld besteht aus mehreren Bytes und ist Teil des von der Antriebssteuerung 32 zum BOP 30 bzw. in umgekehrter Richtung gesendeten Datenpakets. Der Inhalt ist abhängig vom Typ
des BOP 30. Der Inhalt eines solchen BOP-Datenfelds ist nachfolgend beschrieben:
des BOP 30. Der Inhalt eines solchen BOP-Datenfelds ist nachfolgend beschrieben:
Dem Display-Steuerbyte für das BOP 30 kommen neben der Steuerung von Anzeigesegmenten, die vom Hauptteil des Feldes nicht erfasst werden, Zusatzfunktionen zur Displaysteuerung zu. Das Folgende wird an das BOP 30 übertragen:
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14
LSB
| Feld | Bit- Nummer |
Zugeordnete Funktion |
| Test Display |
7 | Schaltet das Display in den Testmodus. Sämtliche Segmente und Kontrolllampen leuchten so lange auf, bis das Bit vom An trieb zurückgesetzt wird. |
| Backlight | 5 | Falls gesetzt, schaltet es die Hinter grundbeleuchtung ein. Wird beim Reset wie der ausgeschaltet |
| Flash | 4 | Falls gesetzt, blinkt die Anzeige im Se kundenrhythmus. Rückkehr zur Daueranzeige beim Reset. |
| AUTO | 3 | Falls gesetzt, leuchtet das Symbolsegment „AUTO(3)" . |
| REMOTE | 2 | Falls gesetzt, leuchtet das Symbolsegment „REMOTE(4)" |
| HAND | 1 | Falls gesetzt, leuchtet das Symbolsegment „HAND" |
| MINUS | 0 | Falls gesetzt, leuchtet im Display das Mi nuszeichen. |
Das Informationsbyte zur Digit-Anzeige steuert den Status der Segmente eines Sieben-Segment-Digits. Der Dezimalpunkt (das Komma) befindet sich links von der Anfangsstelle befindet. Die Zahl dieser Bytes ist durch die Zahl der Stellen des Displays festgelegt, folglich sind zur fünfstelligen Basiseinheit fünf solcher Bytes vorhanden. Als erste wird die Stelle des Anzeigeelements mit dem größten Gewicht (erste von links) übermittelt. Die Stelle ganz links weist keinen Dezimalpunkt auf, so dass das entsprechende Bit 7 „gegenstandslos" ist. Das Folgende wird an das BOP 30 übertragen:
200019021
• i.
• ·.
• · 1
• · I
15
| Feld | Bit- Nummer |
Zugeordnete Funktion |
| D.P. | 7 | Falls gesetzt, leuchtet das Segment „Dezimalpunkt". |
| g | 6 | Falls gesetzt, leuchtet das Segment „g" - |
| f | 5 | Falls gesetzt, leuchtet das Segment f" Il *- · |
| e | 4 | Falls gesetzt, leuchtet das Segment „e" . |
| d | 3 | Falls gesetzt, leuchtet das Segment „d" . |
| C | 2 | Falls gesetzt, leuchtet das Segment c" |
| b | 1 | Falls gesetzt, leuchtet das Segment „b" . |
| a | 0 | Falls gesetzt, leuchtet das Segment |
Die Symbol-Steuerbytes dienen der Steuerung der Einheitensegmente im Display. Natürlich fehlen die Bytes in einer Meldung, die an ein sechsstelliges Display gesendet wird. Bei einer an ein fünfstelliges Display gerichteten Meldung wird lediglich ein Byte im Anschluss an die Angaben zu den Stellen übermittelt. Das Folgende wird an das BOP 30 übertragen:
WJJJiUi
| Feld | Bit- Nummer |
Zugeordnete Funktion |
| kW | Bytel: 7 | Die Einheit des angezeigten Werts |
200019021
| Bytel: 6 | ist „Kilowatt" | |
| h | Bytel: 5 | Die Einheit des angezeigten Werts ist „Stünden" |
| A | Bytel: 4 | Die Einheit des angezeigten Werts ist „Ampere" |
| V | Bytel: 3 | Die Einheit des angezeigten Werts ist „Volt" |
| Min-1 | Bytel: 2 | Die Einheit des angezeigten Werts ist „Minute'1" |
| Hz | Bytel: 1 | Die Einheit des angezeigten Werts ist „Hertz" |
| P(2) | Bytel: 0 | Aktiv ist der Parametersatz 2 |
| P(D | Aktiv ist der Parametersatz 1 | |
Das vom BOP 30 übertragene Tastaturbyte teilt den Status eines Keypads mit (das jeweilige Bit ist gesetzt, wenn die entsprechende Taste niedergedrückt ist). Die RUN-Taste ist aus Sicherheitsgründen zwei Mal vertreten. Das Loslassen der betreffenden Taste wird nicht übermittelt; der Tastaturstatus muss daher durch den Controller des Stromrichters in regelmäßigen Abständen abgefragt werden.
| Feld | Bit- Nummer |
Zugeordnete Funktion |
| RUN | 7 | Zeigt an, dass die Taste „RUN" gedrückt ist. |
| STOP | 6 | Zeigt an, dass die Taste „STOP" gedrückt ist. |
| JOG | 5 | Zeigt an, dass die Taste „JOG" gedrückt ist. |
| REVERSE | 4 | Zeigt an, dass die Taste „REVERSE" gedrückt ist. |
| P | 3 | Zeigt an, dass die Taste „P" |
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| 2 | gedrückt ist. | |
| UP | 1 | Zeigt an, dass die Taste „UP" gedrückt ist. |
| DOWN | 0 | Zeigt an, dass die Taste „DOWN" gedrückt ist. |
| Fn | Zeigt an, dass die Taste „Function" gedrückt ist. |
|
Das Sondertasten-Byte wird von einem BOP 30 mit mehr als sieben Tasten gesendet; in einer normalen Meldung fehlt es. Sein Vorhandensein wird im Feld variabler Länge zum Meldungstyp angezeigt, das im Anschluss an die Tastatur-Standard-Informationen übertragen wird.
I 1/UI 1/ül
| Feld | Bit- Nummer |
Zugeordnete Funktion |
| E_Key 8 | 7 | Zeigt an, dass die Sondertaste „8" gedrückt ist. |
| E_Key 7 | 6 | Zeigt an, dass die Sondertaste „7" gedrückt ist |
| E_Key 6 | 5 | Zeigt an, dass die Sondertaste „6" gedrückt ist |
| E_Key 5 | 4 | Zeigt an, dass die Sondertaste „5" gedrückt ist. |
| E Key 4 | 3 | Zeigt an, dass die Sondertaste „4" gedrückt ist. |
| E_Key 3 | 2 | Zeigt an, dass die Sondertaste „3" gedrückt ist. |
| E_Key 2 | 1 | Zeigt an, dass die Sondertaste „2" gedrückt ist. |
| EJKe y 1 | 0 | Zeigt an, dass die Sondertaste „1" gedrückt ist. |
200019021
··
&iacgr;
&iacgr;
Die Übermittlung von Informationen zu weiteren Tasten setzt die Schaffung eines neuen Meldungstyps voraus.
Handelt es sich beim an die Antriebssteuerung 32 angeschlossenen Keypad um ein fünfstelliges Modell mit elf Symbolen, besitzt die Meldung die Standardlänge von 13 Bytes, wobei das Datenfeld wie folgt aufgebaut ist: Anzeigesteuerung, Stelle 4, Stelle 3 bis 0 (Stelle mit geringstem Gewicht ganz rechts), und Symbolsteuerung 1, die, wie der FIG 9 zu entnehmen ist, in dieser Reihenfolge übertragen werden. Handelt es sich beim Display um ein sechsstelliges Modell, ändert sich der Aufbau der Meldung in der in der FIG 10 dargestellten Weise. Die Meldungslänge bleibt unverändert, die Angaben zur Symbolanzeige werden jedoch durch die Stellen 4 und 5 ersetzt. Kommt ein sechsstelliges Display zum Einsatz, steht möglicherweise weniger Raum für die Dimensionen und eventuell keiner für ein vorangestelltes Minus-Zeichen zur Verfügung.
Die bezüglich aller Datenpakete vorgenommene Prüfsummenberechnung berücksichtigt sämtliche Bytes mit Ausnahme von Stopf- und Start-Bytes. Zur Anwendung kommt der Standard-CRC-16-Algorithmus unter Verwendung eines X16 + XIS + Xz +1 -Polynoms. Dessen Einzelheiten liegen beispielsweise in der folgenden Form vor:
Breite:
16 bit
Polynom:
8005
30 Initialisiere CRC-Register auf
FFFF (Ausweichwert für unmittelbaren Tabellenalgorithmus)
Data Reflect In
Reflect Out
WAHR WAHR
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XOR Data out with
0000
Prüfsumme
0x4B37 (für ASCII „123456789*)
Die acht Bits von geringerem Gewicht (0-7) des CRC-Worts werden zuerst übertragen. Dies dient der Schaffung von Kompatibilität mit Hardware-Implementierungen, bei denen das LSB zuerst gesendet wird.
Durch Rückkehr auf eine Bezugsebene nimmt das BOP 30 eine Neusynchronisation mit dem Datenpaket-Strom zur BOP-seitigen Meldungsannahme und -prüfung vor. Um die erste Prüfungshürde zu nehmen, muss das erstellte Paket die passende Länge aufweisen; es darf keine Zeichenfehler enthalten und muss mit dem FF02-Muster beginnen. Nur dann, wenn ein uneingeschränkt gültiger Befehl empfangen worden ist, übermittelt das BOP 30 ein STATUS-Paket, andernfalls kommt es zu keiner Rückmeldung, und das bestehende, vom vorangegangenen Befehl ausgelöste Zeitlimit läuft weiter. Besteht der Rest des Pakets nun die CRC-Prüfung, wird das Meldungsfeld geprüft/ hierbei werden lediglich die Keypad-Meldungen fester Länge akzeptiert. Zuletzt wird auch das Befehlsfeld einer Prüfung unterzogen, wobei nur LOGIN-, NOUP- und UPSEGS-Werte akzeptiert werden.
Sowohl bezüglich des Stromrichters als auch des Keypads bestehen Zeitlimits, die jedoch von der Baudrate abhängig sind. Die betreffenden Zeitspannen werden durch die Übertragung einer Meldung gestartet und bei Erhalt einer geprüften, für gültig befundenen Meldung angehalten. Sie erfassen den Zeitraum vom Beginn des Meldungsversands bis zur Rücksendung einer vollständigen Meldung. Im Normalbetrieb sollte die Antwortzeit deutlich weniger als das Zeitlimit betragen. Da beim LOGIN standardmäßig eine Übertragungsrate von 9600 bit/s eingestellt ist, betragen die Zeitlimits für Keypad und der Antriebssteuerung 32 jeweils 200 ms und 300 ms. Die typischen Bearbeitungszeiten des Stromrichters liegen im Bereich von
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• ··
20
ms. Jeder 100 ms-Scan veranlasst die Übermittlung einer Befehlsmeldung an das BOP 30.
Bei der Nutzung des seriellen Verbindungsprotokolls gestaltet sich, sobald die Verbindung hergestellt ist und solange kein Fehler auftritt, der Ablauf wie folgt:
10,
Die Antriebssteuerung 32 übermittelt ein Befehlspaket an das BOP 30 (das Paket kann Informationen zur Aktualisierung der Anzeige enthalten, muss aber nicht). Antriebs-Zeit T0 = aktuelle Zeit; sollte die Übertragung fehlschlagen, startet die Antriebssteuerung 32 sein 300 ms-Zeitlimit;
Nach der Übertragung aller Pakete an das BOP 30 kehrt die Sendeleitung der Antriebssteuerung 32 in ihren Bezugszustand zurück (bzw. verharrt dort);
Das BOP 30 empfängt einen Befehl, prüft diesen, und bei positivem Prüfergebnis:
Setzt das BOP 30 sein 200 ms-Zeitlimit zurück und startet es erneut;
Das BOP 30 erstellt und übermittelt ein STATUS-Paket (bzw., falls vom Befehl angefordert, ein LOGIN-Paket); Zeitgleich mit der Übermittlung nimmt das BOP 30 ggf. eine angeforderte Aktualisierung des Displays vor; Der BOP-Transmitter kehrt in seinen Bezugszustand zurück; Die Antriebssteuerung 32 empfängt nun ein Datenpaket fester Länge und bildet die Prüfsumme. Bei fehlerhaftem Ergebnis geschieht nichts, andernfalls:
Löscht die Antriebssteuerung 32 das Zeitlimit und hält die Schalterstellungen fest;
Zum Zeitpunkt T = To + Scan-Zeit (typischerweise 100 ms) beginnt der „Handshaking"-Zyklus von vorn (Schritt 1).
Die Login-Sequenz umfasst die folgenden Schritte:
1. Die Antriebssteuerung 32 wird eingeschaltet und initialisiert;
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2. Das BOP 30 wird eingeschaltet und initialisiert - die RS232-Leitungen befinden sich im Bezugszustand;
3. Die Antriebssteuerung wartet;
4. Im Display des BOP 30 erscheint „- - - - -" als Zeichen für dessen Versuch einer Verbindungsaufnahme;
5. Ca. 100 ms, nachdem die am BOP 30 anliegende Spannung den zum Betrieb der CPU erforderlichen Wert erreicht hat, sendet das BOP 30 eine LOGIN-Meldung. Das BOP 30 setzt sein 200 ms-Zeitlimit zurück und startet es erneut;
6. Das BOP 30 wartet auf eine Eingabe;
7. Die Antriebssteuerung 32 empfängt, prüft und entschlüsselt das LOGIN-Paket; bei positivem Prüfergebnis:
8. Übersendet die Antriebssteuerung 32 ein Befehlspaket, das alle Segmente des Displays zum Aufleuchten veranlasst, und die Antriebssteuerung 32 startet ein 300 ms-Zeitlimit;
9. Das BOP 30 empfängt einen Befehl, überprüft diesen und fährt bei positivem Prüfergebnis entsprechend Schritt 4 der Standard-Sequenz fort;
10. 500 ms danach löscht die Befehlsmeldung das Anzeige-Testfeature, welches die Funktionsfähigkeit aller Segmente bewiesen hat.
Empfängt die Antriebssteuerung 32 beim Start kein sinnvolles, unterstütztes LOGIN-Paket, unternimmt er nichts, sondern wartet weiterhin auf eine Eingabe. Empfängt das BOP 30 kein gültiges Befehlspaket, versucht es nach Ablauf des Zeitlimits (200 ms) so lange das LOGIN-Paket erneut abzusetzen, bis ein korrektes Befehlspaket erhalten wird. Nach fünf unbeantworteten Paketen wird die Häufigkeit weiterer Versuche wie unter „uplink failure sequence" (Ablauf beim Versagen des Uplinks) beschrieben, auf einen pro Sekunde reduziert, während im Display, so lange keine Verbindung hergestellt werden kann, weiterhin „- - - - -" erscheint.
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Im laufenden Betrieb kann es aus verschiedenerlei Gründen jederzeit zu einem Reset des BOP 30 kommen, ohne dass die An-
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triebssteuerung 32 hiervon erkennbar berührt würde. In einem solchen Fall würde das BOP 30 sich wie beim Einschalten reinitialisieren, sobald der Fehler behoben ist. Hält die Unterbrechung über einen längeren Zeitraum an, kommt das antriebseitige Zeitlimit zum Tragen; die Antriebssteuerung 32 ergreift Maßnahmen zur Ausfallsicherung und wartet danach auf eingehende Pakete. In einem solchen Fall entspricht das Protokoll nach Wiederherstellung der Verbindung dem Ablauf beim Einschalten.
Kommt es zu einer nur sehr kurzen Unterbrechung (« 100 ms), sind u. U. eine Reihe weiterer Aspekte zu berücksichtigen, obwohl das BOP 30 stets versuchen wird, die Einschaltsequenz abzuarbeiten. Alles hängt davon ab, zu welchem Zeitpunkt der BOP-Reset auftritt. Ein Reset während einer inaktiven seriellen Verbindung führt lediglich zu einem Blinken des Displays, obwohl der Reset möglicherweise im selben Augenblick stattfindet, da die Antriebssteuerung 32 ein Befehlspaket sendet. Der BOP-Empfanger könnte im Verlauf der seriellen Datenübertragung jederzeit seine Funktion wieder aufnehmen; daher führt der Empfang fehlerhafter Daten stets zu einem Reset des Empfangs-Framings, dergestalt, dass das BOP 30 das nächste Zeichen als Start eines Befehlspakets zu interpretieren versucht.
Das BOP 30 muss in der Lage sein, das Fehlen von Aktivität auf seiner Empfangsleitung festzustellen, um das Ende eines Pakets zu erzwingen und das Framing zurückzusetzen. Ist seit dem Zusammensetzen des letzten Zeichens 1 ms verstrichen, ohne dass ein Start-Bit empfangen wurde, geht die Leitung in den Leerlauf-Status über, was zur Folge hat, das eine Zeitüberschreitung eintritt und jede Paketübertragung abgebrochen wird. Möglicherweise kommt es auch zu einem Reset, während das BOP 30 gerade ein Datenpaket überträgt, wodurch dann dieses Paket beschädigt wird. Die Antriebssteuerung 32 empfängt so u. U. unangeforderte LOGIN-Pakete, die als normale LOGIN Betriebs-Sequenz behandelt werden müssen.
200019021 . ··. · *·
• *
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Die Antriebssteuerung 32 sollte die eingelegte Leerlaufphase erkennen und die Suche nach einem Paket neu starten, nachdem sie das vorliegende verworfen hat. Sie würde dann auf das LOGON-Paket stoßen. Bestehende Zeitlimits werden hiervon nicht berührt, damit der Fehler erkannt wird, sollte das BOP 30 nicht in den Normalbetrieb zurückkehren. Kommt es zur einer BOP-Zeitüberschreitung, gilt die Verbindung von der Antriebssteuerung 32 zum BOP 30 dann als fehlgeschlagen, wenn keinerlei Meldung empfangen wird oder aber die empfangene/n Meldung/en vom BOP 30 für ungültig befunden wird/werden. Eine Möglichkeit zur Wiederherstellung besteht bei anhaltenden Rauschempfindlichkeits-Problemen.
1. Das BOP 30 überschreitet das Zeitlimit;
2. Das BOP 30 setzt das Zeitlimit zurück und startet es erneut;
3. Das BOP 30 hält die Zahl aufeinander folgender Zeitüberschreitungen fest; ist der Wert fünf erreicht: s. o.;
4. Das BOP 30 übermittelt ein STATUS-Paket mit dem aktuellen Tastaturstatus. Das Feld „Meldungstyp" zeigt dabei an, dass die Meldung infolge einer Zeitüberschreitung gesendet wird;
5. Die Antriebssteuerung 32 nimmt das Paket entgegen (sofern Downlink i. 0.), prüft und entschlüsselt dieses;
6. Die Antriebssteuerung 32 setzt sein Zeitlimit zurück;
7. Die Antriebssteuerung 32 erfasst die in den Meldungen enthaltene Angabe zur laufenden Nummer aufeinander folgender Zeitlimits. Ist der Wert drei erreicht (drei fehlgeschlagene Meldungen Fehler! 300 ms, max. Zeitüberschreitung für den Antrieb): vgl. Anmerkungen weiter oben;
8. Zur Antriebszeit T = T0 + Scan-Zeit (typischerweise 100 ms) übermittelt die Antriebssteuerung 32 ein Standardbefehlspaket, wobei er sein Zeitlimit zurücksetzt, und
9. Entweder (a) empfängt nun das BOP 30 ein Paket in korrekter Form, setzt das laufende Zeitlimit zurück und startet
200019021 .: .··. .: .". . · ·
es erneut, setzt das folgende Zeitlimit zurück, oder aber (b) es kommt zu einer erneuten Zeitüberschreitung auf dem BOP 30.
Sind fünf BOP 30-Zeitüberschreitungen aufgelaufen, weil der Uplink völlig tot ist oder aber ein falsches Protokoll verwendet wird, zeigt dies die Anzeige „ " im Display an. Das
Display verbleibt bis zum Empfang eines gültigen Befehls in diesem Status. Weitere Meldungsformate werden wiederum bis zum Empfang eines gültigen Befehls in das LOGIN-Paket umgewandelt.
1. Das BOP 30 überschreitet das Zeitlimit;
2. Das BOP 30 setzt das Zeitlimit zurück und startet es erneut;
3. Das BOP 30 hält die Zahl aufeinander folgender Zeitüberschreitungen fest; ist der Wert fünf erreicht:
4. Ändert sich die Anzeige in „ ";
5. Das BOP 30 übermittelt ein LOGIN-Paket. Das Feld „Meldungstyp" zeigt dabei an, dass die Meldung infolge einer Zeitüberschreitung gesendet wird;
6. Die Antriebssteuerung 32 empfängt möglicherweise das Paket ; und
7. Das BOP 30 erreicht das Zeitlimit (200 ms) und startet dieses erneut. Dies geschieht bis zu fünf Mal hintereinander, bevor die Prozedur wieder von vorn (Schritt 1) beginnt. Hierdurch verlangsamt sich die Übertragungsrate dergestalt, dass weitere Login-Versuche nur noch im Sekundenabstand vorgenommen werden. Der Dienst kehrt in den Normalzustand zurück, sobald das BOP 30 einen Befehl empfängt.
Sind drei aufeinander folgende Antrieb-ZStromrichter-Zeitüberschreitungen erreicht, ist der Uplink völlig tot (was dem empfangenen Zeitüberschreitungs-Meldungstyp zu entnehmen ist) oder aber es wird das falsche Protokoll verwendet, und der Stromrichter sollte dann die gebotenen Maßnahmen nur Be-
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triebssicherung ergreifen. Die Zeitlimits werden nicht zurückgesetzt, und der Stromrichter schaltet in den Slave-Modus um, bis ein gültiges LOGON-Paket eintrifft. Es werden keine Datenübertragungen gestartet, so dass es auf dem BOP 30 auf jeden Fall zu einer Zeitüberschreitung kommt, die in den erneuten Versuch einer Übermittlung der BOP-Login-Sequenz mündet.
Die Verbindung vom BOP 30 zum Stromrichter gilt als fehlgeschlagen, wenn keinerlei Meldung empfangen wird oder aber die empfangene/n Meldung/en vom Stromrichter nach Ablauf des Stromrichter-Zeitlimits für ungültig befunden wird/werden. Eine Möglichkeit zur Wiederherstellung besteht bei anhaltenden Rauschempfindlichkeits-Problemen. In einem solchen Fall: 15
1. Sendet der Stromrichter ein Befehls-Paket an das BOP 30, setzt das Zeitlimit zurück und startet er erneut;
2. Das Stromrichter-Zeitlimit läuft ab;
3. Das Zeitlimit wird neuerlich zurückgesetzt;
4. Der Stromrichter hält die Zahl aufeinander folgender Zeitüberschreitungen fest; ist der Wert drei erreicht (drei fehlgeschlagene Meldungen Fehler! 300 ms, max. Zeitüberschreitung für den Antrieb): vgl. Anmerkungen weiter oben;
5. Zum Zeitpunkt T = T0 + Scan-Zeit (typischerweise 100 ms) übermittelt die Antriebssteuerung 32 ein Standardbefehlspaket, wobei er sein Zeitlimit zurücksetzt und erneut startet. Das Feld „Meldungstyp" zeigt dabei an, dass die Meldung infolge einer Zeitüberschreitung gesendet wird;
6. Das BOP 30 empfängt nun ein Datenpaket (sofern Uplink i. 0.) und prüft dieses;
7. Das BOP 30 setzt sein Zeitlimit zurück und startet dieses erneut;
8. Das BOP 30 wertet die Angabe zur Zahl aufeinander folgender Zeitüberschreitungen im Feld „Meldungstyp" aus; ist der Wert fünf erreicht: vgl. Anmerkungen weiter unten;
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9. Das BOP 30 erstellt und überträgt sodann ein STATUS-Paket; und
10. Entweder (a) empfängt nun die Antriebssteuerung 32 ein Paket in korrekter Form, setzt das folgende Zeitlimit zurück und fährt fort, oder aber (b) es kommt zu einer erneuten Zeitüberschreitung auf dem Antrieb.
Sind fünf BOP-Zeitüberschreitungen aufgelaufen, weil der Uplink völlig tot ist oder aber ein falsches Protokoll verwendet wird, zeigt dies die Anzeige „LoSt" im Display an. Das Display verbleibt bis zum Empfang eines gültigen Befehls in diesem Status. Weitere Meldungsformate werden wiederum bis zum Empfang eines gültigen Befehls in das LOGIN-Paket umgewandelt.
1. Das BOP 30 empfängt einen gültigen Befehl.
2. Das BOP 30 wertet die Angabe zur Zahl aufeinander folgender Zeitüberschreitungen im Feld „Meldungstyp" aus. Ist der Wert fünf erreicht:
3. Ändert sich die Anzeige in „LoSt";
4. Das BOP 30 sendet ein LOGIN-Paket. Das Feld „Meldungstyp" zeigt dabei an, dass die Meldung nicht infolge einer Zeitüberschreitung auf dem Uplink gesendet wird. Die Zahl aufeinander folgender Zeitüberschreitungen wird zurückgesetzt; wahrscheinlich jedoch empfängt der Antrieb auch dieses Datenpaket nicht;
5. In diesem Stadium kehrt die Antriebssteuerung 32 in den Slave-Status zurück und überträgt nichts;
6. Das BOP 30 erreicht das Zeitlimit (200 ms) und startet dieses erneut. Dies geschieht bis zu fünf Mal hintereinander (1 s), bis die Prozedur bei Schritt 4 wieder aufgenommen wird. Hierdurch verlangsamt sich die Übertragungsrate dergestalt, dass weitere Login-Versuche nur noch im Sekundenabstand vorgenommen werden. Der Dienst kehrt in den Normalzustand zurück, sobald das BOP 30 einen Befehl empfängt.
200019021 .: .··
Sind drei aufeinander folgende Antrieb-ZStromrichter-Zeitüberschreitungen erreicht, ist der Uplink völlig tot oder aber es wird das falsche Protokoll verwendet, und der Stromrichter sollte dann die gebotenen Maßnahmen nur Ausfallsicherung ergreifen. Die Zeitlimits werden nicht zurückgesetzt, und der Stromrichter schaltet so lange in den Slave-Modus um, bis ein gültiges LOGON-Paket eintrifft. Es werden keine Datenübertragungen gestartet, so dass es auf dem BOP 30 auf jeden Fall zu einer Zeitüberschreitung kommt,_ die in den erneuten Versuch einer Übermittlung der BOP 30-Login-Sequenz mündet.
Ein völliges Scheitern der Verbindung stellt eine Kombination beider Ausfälle dar. Empfängt keines der beiden Enden der Leitung Meldungen, kommt es sowohl auf dem BOP 30 als auch die Antriebssteurung 32 zu Zeitüberschreitungen und erneuten Versuchen. Das BOP 30 zeigt nach fünf vergeblichen Versuchen ,,LoSt" an und schaltet von STATUS- auf LOGIN-Pakete bei niedrigerer Übertragungsrate um. Die Antriebssteuerung stellt schließlich die Versuche ein, Befehlspakete zu übertragen, und wartet im SLAVE-Modus auf den Eingang eines LOGIN-Pakets.
Die Erfindung schafft eine flexible Schnittstelle zwischen einer entfernten, abnehmbaren Basis-Bedienungskonsole und einer damit verbundenen Antriebssteuerung 32. Die Eingabedaten können aus bis zu sieben Tasten bei transparenter Weiterleitung mehrfacher gleichzeitiger Tastenbetätigungen zu Wartungs- und Entwicklungszwecken bestehen. Die Ausgabedaten können aus Sieben-Segment-Display-Daten für zwischen fünf Stellen und bis zu elf Dimensionen, oder sechs Stellen bestehen, optional mit einem unabhängigen führenden Minuszeichen auf beiden Systemen.
Die Basis-Bedienungskonsole 30 wurde als vertraute Benutzerschnittsteile konzipiert, die sich zusätzlich dadurch auszeichnet, das sie sich bis zu 20 m von einer Antriebssteuerung 32 entfernt montieren lässt. Das BOP 30 besitzt ein
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fünfstelliges Sieben-Segment-Display und sieben Tasten. Bis zu 11 gesonderte zusätzliche Anzeigeelementen können zur Anzeige von Dimensionen (A, Hz, s, Upm, V, % usw.) oder eines vorangestellten halben Minuszeichens genutzt werden. Das BOP 30 ist dabei so anpassungsfähig, dass es ebenso ein sechsstelliges Display sowie Zusatzschalter aufzunehmen vermag. Als Anzeigeelemente können sowohl LED als auch LCD verwendet werden.
Claims (5)
1. Antriebssteuerung (32) mit Bedienungskonsole (30), zur Steuerung eines Antriebs, bei dem sich die Bedienungskonsole (30) von der Antriebssteuerung (32) entfernen lässt, und zugleich die Möglichkeit zur Dateneingabe bietet sowie einen Anschluss zur Datenübertragung birgt, bei dem die Antriebssteuerung (32) operativ mit dem Antrieb verbunden ist, der sich an den Datenübertragungsanschluss der Bedienungskonsole (30) anschließen lässt, so dass Antriebssteuerung (32) und Bedienungskonsole (30) Daten über ein serielles Protokoll auszutauschen vermögen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungskonsole (30) Daten zum Typ der Antriebssteuerung (32) enthält, von dem die Übertragung ausgeht.
2. Antriebssteuerung (32) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung auf optischem Wege erfolgt, wobei die Antriebssteuerung (32) und die Bedienungskonsole (30) miteinander kompatible optische Sende- und Empfangseinrichtungen aufweisen.
3. Antriebssteuerung (32) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung leitungsgebunden erfolgt, wobei die Antriebssteuerung (32) und die Bedienungskonsole (30) miteinander kompatible Stecker und Buchsen aufweisen.
4. Antriebssteuerung (32) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung über Funksignale erfolgt, wobei die Antriebssteuerung (32) und die Bedienungskonsole (30) miteinander kompatible Funk- Transceiver aufweisen.
5. Antriebssteuerung (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente aus LCD oder LED bestehen.
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