[發(fā)明專利]自動化設備和用于同步化自動化設備的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310712492.2
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103885396A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 斯特凡·比克納
• 申請（專利權）人: 包米勒公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 鄒璐;安翔

技術領域

本發(fā)明涉及一種自動化設備和一種用于同步自動化設備的方法。自動化設備尤其理解為生產(chǎn)線但是也理解為機器制造領域中的任何其他的自動化解決方案。

背景技術

對于包括至少兩個電構件的自動化設備如生產(chǎn)線或者CNC（數(shù)控）機床，同步各個構件是緊要的。因此，抓取器和進行處理的機器如鉆機必須相互協(xié)調，由此，當抓取器將待處理的構件帶入到所期望的位置中時才進行處理。在此，為了確保盡可能高的處理速度，不希望借助于傳感器測量位置。更確切地說，依據(jù)通過信號網(wǎng)絡發(fā)送到構件上的時間信息進行處理。

由EP1657619B1已知用于周期性地工作的通信系統(tǒng)中的時間同步化方法。其中，一次性地將絕對的時間信息發(fā)送到通信系統(tǒng)的所有用戶上并且該時間信息被用作用于在每個通信用戶情況下運算每個當?shù)氐臅r鐘時間的參比量。絕對的時間信息例如以“2000-04-01，16:05:30，123”的格式存在。

由DE?10?2008?049A1已知多過程系統(tǒng)，其中將多個微處理器通過總線信號技術地彼此相連。為使多過程系統(tǒng)的微處理器同步化，打斷了存在的節(jié)律信號，將單個微處理器的計時器置于一定的預定值，此后重新開始節(jié)律信號，其中，對于接收的節(jié)律信號，通過微處理器將各個計時器提高1。

根據(jù)文獻Gianluca?Cenat?et?al.:“Evaluation?of?EtherCat?Distributed?Clock?Performance”,IEEE?Transactions?on?Industrial?Informatics,IEEE?Service?Center,New?York,Bd.8Nr.1(2012-02-01)已知，對于用于自動化技術的EtherCat系統(tǒng)，第一同步化在打開從設備（Slaves）時進行，其中，回置內部計數(shù)器。這樣的同步化相對而言不精確。

發(fā)明內容

本發(fā)明的任務在于提出一種特別合適的自動化設備和一種特別合適的用于同步自動化設備的方法，其比較簡單和獨立地進行。

根據(jù)本發(fā)明，就自動化設備而言該任務通過權利要求1的特征來解決并且就方法而言通過權利要求10的特征來解決。有利的改進方案和設計方案為從屬權利要求的主題。

所述自動化設備包括兩個相互共同作用的電構件。自動化設備例如為生產(chǎn)線、印刷機或者CNC銑床。此外，自動化設備包括機械制造領域的每一種自動化解決方案。換句話說，自動化設備理解為在空間上有關的機器或者器具的每個有計劃的裝配，其中，機器或者器具指的是電構件。在此，自動化設備也能夠僅構成另一較大設備的一部分。

兩個電構件共同作用，即，尤其是兩個構件中的一個取決于另一個地起作用。電構件尤其為傳感器和/或促動器（如尤其驅動傳送帶或者類似物的電機）或者其他機器（如抓取器）。每個構件具有各自的計時器并且構件借助于信號網(wǎng)絡相互連接。這例如借助于合適的數(shù)據(jù)傳遞線或者通過無線通信實現(xiàn)。通過信號網(wǎng)絡周期性地傳遞過程數(shù)據(jù)。換句話說，借助于通過信號網(wǎng)絡的周期性的傳遞進行在各個構件之間周期式地交換數(shù)據(jù)。信號網(wǎng)絡優(yōu)選現(xiàn)場總線或者其他總線系統(tǒng)，合適的是EtherCat（以太網(wǎng)控制自動化技術）。

尤其為了維持分配給每個電構件的時間段（在所述時間段中，各個過程數(shù)據(jù)通過信號網(wǎng)絡傳遞），電構件相互同步化。為此，為所有構件的計時器采用共同的參比量。從這個參比量出發(fā)，借助于計時器確定每個電構件的當?shù)氐臅r間標記。出于這個目的，自參比量以來所經(jīng)過的時間被分別確定并作為當?shù)氐臅r間標記來使用。參比量本身為全局的時間信息，即，適用于整個自動化設備或者至少自動化設備的同步化的部分的時間信息。

此外，時間信息是相對的，因此僅具有用于自動化設備的參考。相對的時間信息尤其基本上與在自動化設備之外進行的結果無關地產(chǎn)生或者不具有相對于自動化設備的參考。全局相對時間信息例如為確定一個確定過程、例如完成第一百個加工件的時間點、變更或者修理設備或者類似物的確定部分的時間點。

由于采用全局相對時間信息，一方面不需要使自動化設備與還必須被檢驗和驗證的另外的系統(tǒng)費事地協(xié)調。這種協(xié)調也容易產(chǎn)生錯誤。另一方面，全局相對時間信息供自動化設備的所有構件所使用，從而所有的電構件能夠相互協(xié)調。因此可能的是，提高自動化設備的處理速度。