[发明专利]探测输入信号变化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于探测在自动化系统中运行的输入-/输出组件的输入端上的输入信号变化的方法，在此，通过输入-/输出组件扫描信号，其中，在信号变化时产生了变化事件和从属于该变化事件的时间戳，并且值对变化事件和时间戳存储在位于输入-/输出组件上级的自动化组件中。

背景技术

在自动化系统中，尤其是在带有现场总线-/PROFIBUS-DP或PROFINET的分散站点中，优选地通过接口模块连接输入-/输出组件。通过该输入-/输出组件来对数字外围设备或模拟外围设备的信号变化进行分析、探测并且设置时间。该时间被当作所谓的时间戳。为了事后能够对时间顺序进行分析(SOE＝事件顺序)，所以信号变化的时间戳的应用尤其重要。这种输入信号变化的实例是双输入信号的变化或状态变化或类似的变化。根据本发明也可以将输入信号变化理解成模拟信号超过极限值。

由DE 10 2006 010 748A1已经公知了一种用于记录输入信号变化的方法。另外还公知：在带有连接在接口模块上的、分散的外围设备的自动化装置中实现对例如数字外围设备的信号变化进行分析并且相应地设置时间戳的功能。存放在时间戳中的时间点但是由此就是在从外围组件、优选地是输入-/输出组件传输有效数据的那个瞬间中的在接口模块中的时钟的时间，并且该时间点由此不同于对外围组件或输入-/输出组件上的信号进行实际探测的时间点。DE 10 2006 010 748A1所述的方法的缺陷在于，为了探测输入-/输出组件上的输入信号变化，每个输入-/输出组件都需要实施高精度时钟或用于该高精度时钟的硬件。另一方面，公知的利用分散的外围设备的方法的缺陷在于，所获得的时间戳不够准确。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于探测输入信号变化的方法，其中一方面可以弃用额外的高成本的硬件，并且另一方面提高了与时间戳相关的输入信号变化的准确性。

该目的可以通过开头所述的方法由此实现，即，输入-/输出组件和上级的自动化组件彼此之间脉冲同步地运行，其中，基于脉冲同步的运行，可以在上级的自动化组件中对时间戳集中地进行计算。在使用脉冲同步的方式对输入和输出进行处理的情况下，能够借助该同步化的过程来提高探测外围设备信号变化的准确性。可以为自动化系统选择脉冲同步的数据传输来代替每个单个的输入-/输出组件上的时间同步。在该方法中，系统中的所有周期都彼此同步地并且等距地进行，优选地，在此每个数据传输的持续时间都一样长。由此能够确定输入-/输出组件的值发生变化的时间点。由于变化的时间点是可以计算的，所以上级的自动化组件可以自行标记出变化的数据。

优选地，在脉冲的时间点时的瞬时时间和输入-/输出组件中的多个扫描间隔相加后得出时间戳。

在此，在输入-/输出组件中以一定频率来扫描信号，其中，该频率由脉冲间隔除以扫描间隔得出。可以将脉冲间隔理解成在两个同步脉冲之间的时间间隔。

在该方法的第一个设计方案变体中，将数量与频率相应的多个扫描值缓存在输入-/输出组件中并且传输给上级的自动化组件，其中，在上级的自动化组件中根据值的系列来检测，在哪一个值的情况下发生信号变化，其中，在所述系列内的值的位置得出用于计算时间戳的倍数。

在该方法的第二个设计方案变体中，将数量与频率相应的多个扫描值缓存在输入-/输出组件中，并且在输入-/输出组件中根据值的系列来检测，在哪一个值的情况下发生信号变化，其中，在系列内的值的位置得出用于计算时间戳的倍数，并且将该倍数传输给上级的自动化组件。

在第三个设计方案变体中，在输入-/输出组件中运行边缘探测器，该边缘探测器识别出何时发生信号变化，并且在输入-/输出组件中对于每个扫描值增加了一个计数器，其中，在通过边缘探测器识别边缘的时候，计数器的计数器读数得出用于计算时间戳的倍数，并且将倍数传输给上级的自动化组件。

为了进一步优化准确性，在输入-/输出组件中模拟地进行边缘探测，由此选出了更小的扫描间隔并且改进了时间戳计算的准确性。边缘探测器在此构造成具有分立的构件。

对于所有前述的实施方式变体来说，在上级的自动化组件中运行时钟，该时钟提供了瞬时时间，在此，该时钟与在自动化系统中的其它自动化组件同步。

有利的是，上级的自动化组件作为接口模块运行，并且输入-/输出组件通过外围总线将所探测到的值发送给该接口模块，其中，在另一方面，该接口模块在连接在自动化装置上的现场总线上运行。

附图说明

在附图中进一步说明设计方案的特征和优点。图中示出：