[發(fā)明專利]微計算機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310603564.X
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103838149B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設計）人: 鈴木慎一;瀧常雄一
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: G05B15/02
• 分類號: G05B15/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張寧

微計算機被提供用于每個工業(yè)裝置以對它們進行同步控制，并且微計算機包括CPU、外圍模塊和通信接口。外圍模塊基于特定控制參數控制外部裝置。通信接口包括時間寄存器，所述時間寄存器以時間序列與其它設備同步。如果連續(xù)設置的校正時間與時間寄存器匹配，則通信接口向CPU和外圍模塊發(fā)出CPU中斷和外圍模塊中斷。響應于外圍模塊中斷，外圍模塊將控制參數從當前值變?yōu)楦轮?。響應于CPU中斷，CPU啟動更新程序來計算控制參數的下一更新值并將計算值寫入到外圍模塊。

相關申請的交叉引用

本文通過引用引入2012年11月26日提交的日本專利申請No.2012-257304的全部公開內容，包括說明書、附圖和摘要。

技術領域

本發(fā)明涉及適于控制工業(yè)裝置的微計算機。更具體地，本發(fā)明涉及對于同步控制特別有用的微計算機。

背景技術

一些類型的裝備（諸如交流（AC)伺服系統(tǒng)、通用變頻器以及可編程邏輯控制器（PLC））需要同步控制。這樣的工業(yè)裝置需要通過在特定時間發(fā)出特定指令來控制工業(yè)馬達。為工業(yè)裝置提供微計算機，并允許變頻器使用等于脈寬調制（PWM）控制信號的指令來控制工業(yè)馬達。脈寬以占空比表示，占空比即代表高和低時段之間的比率的百分比。工業(yè)裝置可以同時操作用于一系列工藝。在這樣的情況下，為每個工業(yè)裝置提供的微計算機控制對應的工業(yè)馬達。工業(yè)裝置需要同步時間（時間同步），以便以特定時間順序一致地發(fā)出一系列指令。

工業(yè)裝置之間的時間同步所需的同步精度迅速趨向于嚴格。在一些情況下，需要精度如微秒或小于微秒那么高?；诖型ㄐ诺耐ㄐ呕蛘邔Ｓ型ㄐ乓呀洷挥糜诠I(yè)裝置的時間同步。近年來，對于向以太網附加同步功能的同步以太網通信（以下簡稱為同步以太網），存在著日益增長的需求。同步以太網包括基于IEEE1588標準的以太網/IP或工業(yè)以太網（Profinet）以及基于環(huán)或菊花鏈網絡的工業(yè)以太網（EtherCAT）。時間同步精度往往越來越嚴格。遵循IEEE1588標準的一些同步以太網技術支持微秒或小于微秒那么高的精度。

專利文獻1中公開的工業(yè)控制器包括彼此耦合的多個單元，每個單元具有精度在納秒級的鐘控功能。在這些單元中，一個用作主設備（master），其它作為從設備（slave）。設置調整裝置來使從設備的時間軸逐步地接近主設備的時間軸。

專利文獻2中公開的技術可以在不需要調整定時的情況下在聯網的控制器之間同步處理程序的執(zhí)行。針對每個控制器預先編程時間表，以執(zhí)行協同操作。每個控制器包括以跟蹤絕對時間的時鐘模塊和用于控制同步的時鐘同步裝置。如果發(fā)生發(fā)起程序的事件，則控制器廣播事件發(fā)生的時間作為對于其它控制器的觸發(fā)?？刂破髟诮邮盏皆撚|發(fā)時，向該觸發(fā)添加特定延遲時間以生成延遲觸發(fā)?？刂破鞲鶕撗舆t觸發(fā)來發(fā)起一系列程序。

專利文獻3中公開的技術確保聯網控制器和設備之間的時間同步精度。主設備包括主全局定時器。每個設備包括從全局定時器和操作周期定時器。主設備發(fā)送包含時間戳的分組，時間戳設置有由主全局定時器指示的全局時間。每個從設備接收該分組以執(zhí)行糾錯，即，使用時間戳指示的周期控制同步定時以及從全局定時器指示的時間差，將操作周期定時器與周期控制進行同步。

專利文獻4中公開的動作控制系統(tǒng)根據不斷變化的網絡負載情形支持同步操作并且免于同步誤差。主設備監(jiān)視通信延遲并且強制從設備在等于當前時間加上延遲時間的時間啟動同步操作。

專利文獻5中公開的通信控制系統(tǒng)提供多個控制器，每個控制器包括通信控制器和致動器，并且操控控制目標?？刂破鹘浻删W絡耦合并且可以彼此同步地操作。第二實施例提供使用遵循IEEE1588的時間同步協議的時間同步的通信控制系統(tǒng)。整個通信控制系統(tǒng)使得時間同步。然后，通信控制器從控制器獲取通信延遲并且在將控制指令傳送給控制器時調整通信延遲。