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1、(10)申请公布号 CN 102346718 A (43)申请公布日 2012.02.08 CN 102346718 A *CN102346718A* (21)申请号 201110213249.7 (22)申请日 2011.07.28 102010038552.2 2010.07.28 DE G06F 13/38(2006.01) (71)申请人 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公 司 地址 德国特劳恩罗伊特 (72)发明人 S. 克鲁策 E. 迈耶 U. 奥勒特 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 张涛 卢江 (54) 发明名称 用于操纵接口信号的装置 (5。
2、7) 摘要 本发明涉及一种用于操纵接口信号的装置， 具有从接口， 其能连接到控制设备的主接口上， 主 接口， 其能连接到测量设备的从接口上， 电路装 置， 每个接口向其输送至少一个数据输入信号， 并 且电路装置对于每个数据输入信号分别向另外的 接口输出相应的数据输出信号， 其中电路装置包 括至少一个操纵单元， 向至少一个操纵单元输送 数据输入信号和替代数据信号并且至少一个操纵 单元输出相应的数据输出信号， 以及电路装置包 括协议单元， 向协议单元输送至少一个协议相关 的接口信号并且协议单元根据操纵规则和利用至 少一个协议相关的接口信号所接收的信息来选择 至少一个操纵单元何时作为数据输出信号输出。
3、相 应的数据输入信号或替代数据信号。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 4 页 CN 102346738 A1/1 页 2 1. 一种用于操纵接口信号的装置， 具有 从接口 （12） ， 其能连接到控制设备 （20） 的主接口 （22） 上， 主接口 （18） ， 其能连接到测量设备 （30） 的从接口 （32） 上， 电路装置 （15） ， 每个接口 （12， 18） 向其输送至少一个数据输入信号 （DIN_S， DIN_ M） ， 并且所述电路装置对于每个数据输入信号 （DIN_。
4、S， DIN_M） 分别向另外的接口 （12， 18） 输出相应的数据输出信号 （DOUT_M， DOUT_S） ， 其中， 所述电路装置 （15） 包括至少一个操纵单元 （110， 120） ， 向所述至少一个操纵单元输送 数据输入信号 （DIN_S， DIN_M） 和替代数据信号 （DE_S， DE_M） 并且所述至少一个操纵单元输 出相应的数据输出信号 （DOUT_M， DOUT_S） ， 以及所述电路装置 （15） 包括协议单元 （100） ， 向 所述协议单元输送至少一个协议相关的接口信号 （DIN_S， DIN_M， TCLK_S） 并且所述协议单 元根据操纵规则和利用至少一个协议。
5、相关的接口信号 （DIN_S， DIN_M， TCLK_S） 所接收的信 息来选择所述至少一个操纵单元 （110， 120） 何时作为数据输出信号 （DOUT_M， DOUT_S） 输出 相应的数据输入信号 （DIN_S， DIN_M） 或替代数据信号 （DE_S， DE_M） 。 2. 根据权利要求 1 所述的装置， 其中所述装置 （10） 还包括操作接口 （16） ， 在所述操作 接口上能连接有操作单元 （40） ， 并且能通过所述操作接口对所述电路装置 （15） 进行编程 和 / 或操作。 3. 根据以上权利要求之一所述的装置， 其中在所述电路装置 （15） 中还设有操纵存储 器 （13。
6、0） ， 在所述操纵存储器 （130） 中能存储操纵规则。 4. 根据权利要求 3 所述的装置， 其中所述操纵存储器 （130） 能通过所述操作接口 （16） 来描述。 5. 根据以上权利要求之一所述的装置， 其中在所述装置 （10） 上设有能用于操作所述 装置的操作元件 （50） 。 6. 根据以上权利要求之一所述的装置， 其中在所述装置上还设有显示单元 （60） 。 7. 一种控制设备， 具有至少一个接口控制器 （24） 和根据权利 1 至 4 之一所述的装置 （10） ， 其中所述接口控制器 （24） 的主接口 （22） 与所述装置 （10） 的从接口 （12） 连接。 权 利 要 求 。
7、书 CN 102346718 A CN 102346738 A1/8 页 3 用于操纵接口信号的装置 技术领域 0001 本发明涉及一种根据权利要求 1 所述的用于操纵接口信号的装置。本发明还涉及 一种根据权利要求 7 所述的具有用于操纵接口信号的装置的控制设备。 背景技术 0002 在自动化技术中， 越来越多地使用提供数字测量值的测量设备。在例如用于控制 工具机的数字控制装置的领域中， 这尤其被视为测量线性运动或旋转运动的位置测量设 备。生成数字 （绝对） 测量值的位置测量设备被称作绝对位置测量设备。 0003 对于绝对位置值的传输主要使用串行数据接口， 因为串行数据接口仅仅需要少量 的数据。
8、传输功率并且尽管如此仍具有高数据传输速率。在此， 具有单向或双向的数据线路 和时钟线路的所谓同步串行接口是特别有利的。与时钟线路上的时钟信号同步地进行经 由数据线路的数据分组的传输。在自动化技术中已经实现大量的数字标准接口， 同步串行 接口的通常代表例如是申请人的 EnDat 接口， 另一代表以名称 SSI 公知。除此之外， 例如 Hiperface 的异步串行接口也普遍使用。 0004 在 EP0171579A1 中描述了 SSI 接口。在此涉及具有单向数据线路和单向时钟线路 的同步串行数据接口。 在此， 与时钟线路上的时钟信号同步地从位置测量设备读取位置值。 0005 而 EP066020。
9、9B2 描述了申请人的 EnDat 接口的基础。该文献同样涉及同步串行接 口， 但是该同步串行接口除单向的时钟线路外还具有双向的数据线路。由此可以实现两个 方向上的数据传输从数字控制装置到位置测量设备和从位置测量设备到数字控制装 置。在此， 也与时钟线路上的时钟信号同步地进行数据传输。 0006 同时， 除纯粹的有用数据 （例如在位置测量设备的情况下为位置值） 外， 还通过数 字测量设备接口传输附加数据， 对此的一些示例是 ： 速度 加速度 测量设备中的温度 独立产生的第二位置值 状态信息 （报警信号、 出错信号） 特别是在自动化设备的运行安全性方面， 需要测试设备对出错状态的反应， 这些出错。
10、 状态反映在控制装置与测量设备之间交换的数据中。对此的示例是 ： 控制装置以定义的时间间隔通过数字测量设备接口从位置测量设备请求位置值。 位置 值以数据分组的形式传输给控制装置。 为了检验当前的位置值是否也涉及实际上新形成的 位置值， 数据分组还包含第二位置值， 该第二位置值在测量设备中与第一位置值无关地形 成并且与该第一位置值具有所定义的数学关系。 例如， 两个位置值相差一个偏移量， 该偏移 量对于控制装置而言是已知的。在控制装置中， 现在可以通过两个位置值的比较来确定实 际上是否存在偏移量。在第一种情形中， 数据正确地形成并且传输， 在第二种情形中， 或者 在测量设备中或者在传输路径上出现。
11、错误。 说 明 书 CN 102346718 A CN 102346738 A2/8 页 4 0007 但是控制装置是否实际上识别到这种错误并且正确地做出反应， 在实践中、 也就 是在真实已有设备的情况下很难检验出来。 理论上当然存在相应地操纵测量设备或者由经 操纵的测量设备替换已安装的测量设备的可能性。 最迟在应当测试多个测量设备或多个失 效情况时， 这种处理方式便由于高成本而失败。 发明内容 0008 因此， 本发明的任务在于， 说明一种能够实现简单诊断的装置。 0009 所述任务通过根据权利要求 1 所述的装置解决。所述装置的有利细节由从属于权 利要求 1 的权利要求给出。 0010 现。
12、在提出一种用于操纵接口信号的装置， 具有 ： 从接口， 其可与控制设备的主接口连接， 主接口， 其可与测量设备的从接口连接， 电路装置， 每个接口向其输送至少一个数据输入信号， 并且所述电路装置对于每个 数据输入信号分别向另外的接口输出一个相应的数据输出信号， 其中 所述电路装置包括至少一个操纵单元， 向所述至少一个操纵单元输送数据输入信号和 替代数据信号并且所述至少一个操纵单元输出相应的数据输出信号， 以及所述电路装置包 括协议单元， 向所述协议单元输送至少一个协议相关的接口信号并且所述协议单元根据操 纵规则和利用至少一个协议相关的接口信号所接收的信息来选择所述至少一个操纵单元 何时作为数据。
13、输出信号输出相应的数据输入信号或替代数据信号。 0011 所述任务还通过根据权利要求 7 的控制设备解决。 附图说明 0012 本发明的其他优点以及细节由以下根据附图的描述得出。在此 ： 图 1 示出设置在控制设备与位置测量设备之间的根据本发明的装置， 图 2 示出包含在根据本发明的装置中的电路装置的框图， 图 3 示出用于说明根据本发明装置的工作原理的简化的数据传输序列， 图 4 示出另一实施例， 其中在控制设备中集成了根据本发明的装置。 具体实施方式 0013 图 1 示出用于操纵接口信号的装置 10， 该装置 10 设置在控制设备 20 与测量设备 30 之间。控制设备 20 可以是自动。
14、化技术或传动技术的任意设备， 其具有至少一个串行接 口， 该至少一个串行接口适于与连接到接口上的测量设备通信。对此的示例是位置显示装 置、 数字控制装置 （NC） 和存储器可编程的控制装置 （SPS） 。在以下实施例中， 作为控制设备 20代表性地使用数字控制装置20。 测量设备尤其是涉及位置测量设备30， 例如用于测量转 角和 / 或轴 W 所经历的转数。 0014 为了与数字控制装置 20 进行数据交换， 装置 10 包括从接口 12， 该从接口 12 借助 于第一接口电缆 13 与数字控制装置 20 的接口控制器 24 的主接口 22 连接。所述装置还包 括主接口 18， 该主接口 18。
15、 借助于第二接口电缆 19 与位置测量设备 30 的从接口 32 连接。 装置 10 的中央单元是处理接口信号的电路装置 15。以下结合图 2 进一步描述电路装置 15 说 明 书 CN 102346718 A CN 102346738 A3/8 页 5 的结构。 0015 接口电缆和接口按照通常的方式配备有合适的插接连接器， 从而也可以在自动化 设备或工具机安装完成时将根据本发明的装置简单地接通在数字控制装置 20 与位置测量 设备 30 之间， 其方式是， 例如断开数字控制装置 20 的主接口 22 与位置测量设备 30 的从接 口 32 之间的连接并且分别建立数字控制装置 20 的主接口。
16、 22 与装置 10 的从接口 12 之间 的连接以及位置测量设备 30 的从接口 32 与装置 10 的主接口 18 之间的连接。完整起见， 也应当提到， 通常通过接口电缆也进行位置测量设备 30 的电流供给并且建立装置 10 中的 相应连接 （未示出） 。该电流供给也可以用于装置 10 的运行。 0016 接口还可以按照已知的方式包括驱动器和接收器模块， 例如以便将作为简单的、 地相关的 （massebezogen） 数字信号在数字控制装置 20、 装置 10 和位置测量设备 30 中产生 和处理的接口信号转换成适于在较远距离上干扰可靠地传输的信号。特别地， 驱动器和接 收器模块是扩展的，。
17、 其允许根据已知的 RS-485 标准的数字信号差分传输。同样已知和有利 的是， 数字接口信号转换成通过光波导传输的光学信号。 0017 在数字控制装置 20 中， 通过应用接口 27、 28 与接口控制器 24 连接的控制单元 26 确定请求位置测量设备 30 的哪些数据或者向位置测量设备 30 发送哪些数据。在此， 接口 控制器 24 在一定程度上用作将一般应用接口 27、 28 的通信命令转换成数字控制装置 20 的 特定主接口 22 的接口信号的变换单元。在位置测量设备 30 中， 在测量单元 34 中进行所请 求的数据的准备或者所接收的数据的处理。 0018 控制单元26涉及程序控制。
18、的单元， 尤其是基于微控制器或微处理器。 控制单元26 的功能的示例是位置值的读取和显示， 以及复杂调节回路的控制， 其方式是， 控制单元 26 从测量设备、 例如位置测量设备 30 请求实际值并且由这些实际值确定出用于控制传动装 置的额定值。 0019 装置 10 基本上有利地透明接通， 也就是说， 到达装置 10 的接口 12、 18 之一处的输 入信号作为相应的输出信号分别在另一接口12、 18处输出。 由此， 即使存在装置10， 也确保 了由数字控制装置 20 所控制的设备的无干扰运行。 0020 在装置 10 上还设有操作接口 16， 在该操作接口上可借助于另一接口电缆 45 连接 。
19、操作单元 40。操作接口 16 既可以用于编程， 也可以用于控制电路装置 15 的功能。该操作 接口虽然可以与从接口 12 或主接口 18 的类型相同， 但不固定于此。操作接口 16 的实施形 式的一些示例是 12C 接口、 SPI 接口或 JTAG 接口。在实践中， 特别有利的是， 使用商业上普 遍的个人计算机、 尤其是膝上型计算机或笔记本计算机作为操作单元40。 根据标准， 这种设 备具有同样适合作为操作接口 16 的 USB 接口或以太网接口。此外还可使用无线接口， 例如 在光学上根据 IrDA 标准或者经由根据 Bluetooth 或 ZigBee 标准的无线路径。取代单独的 操作单元。
20、 40， 还存在通过控制设备 20 的附加接口 （未示出） 来操作装置 10 的可能性。由此 实现与以下根据图 4 描述的实施例类似的优点。 0021 可选地， 在装置 10 中， 操作元件 50 例如还可以实施为键盘区， 并且设置有多行显 示器形式的显示单元60， 通过该显示单元可对电路装置15进行编程和/或操作。 以此方式， 可以直接在装置 10 上执行复杂的操作功能， 例如激活测试功能、 选择测量设备模式和接口 版本等， 从而该装置可作为自给自足的设备运行， 可以将该设备提供给例如服务人员， 以便 在客户处检验所安装的设备。 说 明 书 CN 102346718 A CN 1023467。
21、38 A4/8 页 6 0022 在当前示例中， 数字控制装置 20 的主接口 22 涉及 EnDat 接口。因此， 如在开始部 分所提到的 EP0660209B2 中所描述的那样根据 RS-485 标准以两个线路对上的差分信号的 形式进行物理数据传输， 其中第一线路对用于数据的双向传输而第二线路对用于时钟信号 的单向传输。与时钟信号同步地进行数据的传输。对于这些接口， 必须在内部管理三个接 口信号 ： 时钟信号 TCLK、 数据输入信号 DIN、 和数据输出信号 DOUT。通过根据数据传输协议 进行切换的使能信号 OEN 进行数据方向的调节， 即是否主动地输出数据输出信号。 0023 以下，。
22、 用于装置 10 的从接口 12 与数字控制装置 20 的主接口 22 的通信的从接口 信号称作从数据输入信号 DIN_S、 从数据输出信号 DOUT_S、 从时钟信号 TCLK_S 和从使能信 号 OEN_S。与此类似地， 装置 10 的主接口 18 与位置测量设备 30 的从接口 32 的通信通过 主接口信号进行， 尤其是通过主数据输入信号 DIN_M、 主数据输出信号 DOUT_M、 主时钟信号 TCLK_M和主使能信号OEN_M进行。 相应的接口信号分别是从数据输入信号DIN_S和主数据 输出信号 DOUT_M、 从时钟信号 TCLK_S 和主时钟信号 TCLK_M、 以及主数据输入信。
23、号 DIN_M 和 从数据输出信号 DOUT_S。 0024 图 2 示出电路装置 15 的框图。向中央协议单元 100 输送协议相关的接口信号， 即 适于识别和处理数据传输协议的信号。在此在当前示例中， 涉及从数据输入信号 DIN_S、 从 时钟信号 TCLK_S， 并且在也应当处理位置测量设备 30 的应答数据时涉及主数据输入信号 DIN_M。根据由从协议流程得出的当前数据方向， 协议单元 100 也产生从使能信号 OEN_S 和 主使能信号 OEN_M。此外， 协议单元 100 还通过主接口 18 向位置测量设备 30 输出主时钟信 号 TCLK_M。 0025 除协议单元 100 外，。
24、 还向第一操纵单元 110 输送从数据输入信号 DIN_S， 该第一操 纵单元输出主数据输出信号DOUT_M。 通过由协议单元100控制的转换开关112可选择第一 操纵单元 110 作为主数据输出信号 DOUT_M 是输出从数据输入信号 DIN_S 还是输出由协议 单元 100 生成的从替代数据信号 DE_S。换言之， 第一操纵单元 110 中的转换开关 120 的位 置确定了， 是原本由数字控制装置 20 发送的数据或命令到达位置测量设备 30 还是由协议 单元 100 生成的替代数据到达位置测量设备 30。以此方式， 可以操纵或交换各个数据位或 整个位序列。 0026 在相反的数据方向上，。
25、 向第二操纵单元 120 输送主数据输入信号 DIN_M， 该第二操 纵单元输出从数据输出信号DOUT_S。 在第二操纵单元120中， 另一转换开关122确定， 是恰 好该主数据输入信号 DIN_M 还是替换的、 在协议单元 100 中产生的主替代数据信号 DE_M 作 为从数据输出信号 DOUT_S 输出。在此， 现在也可以实现由位置测量设备 30 向数字控制装 置 20 发送的数据的按位操纵。 0027 协议单元 100 有利地被实现为控制状态的自动机， 该自动机识别信息、 尤其是随 着数字控制装置 20 的协议相关的接口信号到达的命令， 并且根据该信息和根据预给定的 操纵规则进行数据的操。
26、纵。协议单元 100 与工作时钟信号 CLK 同步地工作， 该工作时钟信 号或者在电路装置15中产生或者由外部输送给电路装置15。 因为从数字控制装置20的方 向到达电路装置15的接口信号在此示例中具体是从时钟信号TCLK_S和从数据输入信 号DIN_S与工作时钟信号CLK同步， 所以有利的是， 已经在电路装置15的输入端处借助 于同步单元 102、 104 使这些接口信号与工作时钟信号 CLK 同步。在此， 仅仅使这些信号在 时间上延迟， 但在其他方面基本上保持不变。因为由此位置测量设备 30 的应答数据也延迟 说 明 书 CN 102346718 A CN 102346738 A5/8 页。
27、 7 地到达数字控制装置 20， 所以这种延迟对数字控制装置 20 的影响如同使用较长的接口电 缆 13、 19 那样。为了可以处理接口信号， 工作时钟信号 CLK 必须具有与从时钟信号 TCLK_S 的最大预期频率相同的频率或比其更高的频率。基本上， 工作时钟信号 CLK 的频率越高， 接 口信号的时间延迟就越小。在从时钟信号 TCLK_S 的最大频率是 10 MHz 时， 在实践中已经 证实， 工作时钟信号 CLK 的频率位于 40 至 100 MHz 范围内是有利的。 0028 操纵规则例如可以固定地存放在控制状态的自动机中。但特别有利的是， 设有操 纵存储器 130， 该操纵存储器的内。
28、容可通过通信单元 140 进行编程， 该通信单元与操作单元 40 通过操作接口 16 通过 n 个控制信号进行通信。在操纵存储器 130 中既可以存储操纵规 则也可以存储用于产生替代数据信号 DE_S、 DE_M 的替代数据。以此方式， 可以使装置 10 灵 活地匹配于改变的请求。 0029 此外， 操作接口 16 可以用于在数字控制装置 20 与位置测量设备 30 之间的数据交 换时才允许修改或者确定操纵的方式和规模。这例如可以通过能够在操作单元 40 中运行 并且提供不同选项的菜单选择的计算机程序进行。 0030 作为电路装置15有利地使用可编程的模块， 例如FPGA （Field Pro。
29、grammable Gate Array， 现场可编程门阵列） 。这种模块可以随时被重新编程并且因此最佳地适于对根据本 发明的装置 10 的操纵可能性的改变和 / 或扩展做出反应。同样特别良好地适于作为电路 装置 15 的是微控制器， 因为其也可简单地重新编程并且匹配于改变的条件。例如同样可以 通过操作接口 16 进行电路装置 15 的编程。 0031 图 3 示出用于说明根据本发明装置 10 的工作原理的简化的数据传输序列。尤其 是省略了由电路装置 100 中的接口信号的处理或同步引起的少量的时间延迟。示出了从数 字控制装置 20 至位置测量设备 30 的位置请求命令的传输， 随后位置测量设。
30、备 30 发送当前 的位置数据至数据控制装置 20。为了提高传输安全性， 一方面冗余地设计位置请求命令， 尤其是所述位置请求命令由第一命令块 C1 和第二命令块 C2 组成， 该第一命令块 C1 和第二 命令块 C2 例如分别由 3 位组成， 其中第二命令块 C2 仅仅相同地或相反地重复第一命令块 C1。另一方面， 位置测量设备 30 作为对位置请求命令的响应 （如上面已经提到的） 发送两个 位置值POS1和POS2， 这两个位置值彼此具有数据关系POS2 = POS1 +偏移量。 在位置测量 设备30中彼此独立地生成位置值POS1和POS2， 由此数字控制装置20可以通过比较位置值 POS1。
31、、 POS2 与已知的数学关系来确定位置值 POS1、 POS2 的生成和传输是否是无误的。如果 确定出错误， 则数字控制装置 20 必须以定义的方式进行响应， 例如通过输出报警通知或通 过停止位置测量设备 30 在其中运行的设备 （ “安全停止” ） 。 0032 作为用于提高传输安全性的附加措施， 可以分别通过 CRC 码结束位置值 POS1、 POS2。 0033 作为以上所述的位置请求命令的操纵规则， 在装置 10 中存放 ： 在实际上由位置测 量设备 30 发送的第二位置值 POS2 的位置上应当向数字控制装置 20 转发替换的、 改变的第 二位置值 POS2。因此， 操纵规则确定 。
32、： 必须在哪个时刻转换操纵单元 120， 以便取代主数据 输入信号 DIN_M 输出主替代数据信号 DE_M 作为从数据输出信号 DOUT_S。同样可以在操纵 规则中确定应当以哪种方式来改变第二位置值POS2。 协议单元根据所述规定提供主替代数 据信号 DE_M。 0034 操纵规则还可以包含任意其他指令， 例如， 是在命令第一次出现时还是多次地还 说 明 书 CN 102346718 A CN 102346738 A6/8 页 8 是甚至在每次识别到该命令时执行操纵。还可以确定， 根据替代数据信号 DE_M、 DE_S 的形 成规定是总是相同地还是每次不同地进行操纵。 0035 在此应明确指。
33、出， 操纵规则不必一定对应于在数据传输协议范畴内由数字控制装 置 20 发送给位置测量设备 30 的命令。更确切地说， 从数字控制装置 20 或者也从位置测量 设备 30 达到装置 10 或电路装置 100 的每个任意信息可以对应于一个操纵规则。在最简单 的情形中， 已经可以将时钟信号的使用即数据传输的开始评价为对应于一个操纵 规则的信息。 0036 在图 3 中示出的数据传输序列的第一行示出从数字控制装置 30 到达电路装置 15 的从时钟信号 TCLK_S 或者 （在忽略延迟的情况下） 从电路装置 15 向位置测量设备 30 转发 的主时钟信号 TCLK_M。 0037 第二行示出从数据输。
34、入信号 DIN_S， 该从数据输入信号 DIN_S 包括命令块 C1 和 C2 并且在此示例中不变地通过第一操纵单元 110 作为主数据输出信号 DOUT_M 在位置测量设 备 30 的方向上进行转发。 0038 在第三行中示出主数据输入信号 DIN_M， 该主数据输入信号 DIN_M 包含位置测量 设备 30 的应答数据， 尤其是位置值 POS1 和 POS2， 在必要时以 CRC 码结束 （未示出） 。 0039 最后， 第四行示出主替代数据信号 DE_M， 该主替代数据信号 DE_M 由协议单元 100 产生并且在此示例中用于替代由位置测量设备 30 发送的第二位置值 POS2。在产生主。
35、替代 数据信号 DE_M 时当然考虑是否需要 CRC 码。 0040 将分别由第二操纵单元 120 选择的数据信号 （或者是主数据输入信号 DIN_M 或者 是主替代数据信号 DE_M） 作为从数据输出信号 DOUT_S 转发给数字控制装置 20。 0041 时间流程如下进行 ： 在激活从时钟信号 TCLK_S 以后， 首先转换数据方向。如果假设在静止状态中从使能信 号OEN_S是主动接通的而主使能信号OEN_M是被动接通的， 则协议单元100在时刻t1和t2 之间的第一转换时间段 U1 中首先被动地接通从使能信号 OEN_S 并且然后主动地接通主使 能信号 OEN_M。该转换在时间上分阶段地。
36、进行， 以便避免数据冲突。 0042 从时刻 t2 起， 进行第一命令块 C1 的传输， 从时刻 t3 起， 进行第二命令块 C2 的传 输。 0043 第二命令块C2的传输在时刻t4结束， 协议单元100现在可以通过比较命令块C1、 C2 来确定命令的传输是否是无误的。 0044 最晚在时刻 t4， 协议单元 100 具有足够的信息以能够确定是否应当进行接口信号 的操纵， 也就是说， 对于所述命令是否如在此示例中那样存在操纵规则。 操纵规则或者定义 在协议单元 100 中或者存储在操纵存储器 130 中。同样可行的是， 协议单元 100 的该信息 由操作单元 40 通过操作接口 16 和通信。
37、单元 140 通知。 0045 在命令传输以后， 从时刻t4起至时刻t5是第二转换时间段U2， 在该第二转换时间 段中转换数据方向， 尤其是协议单元被动地接通主使能信号 OEN_M 并且主动地接通从使能 信号 OEN_S。 0046 从时刻 t5 起， 开始从位置测量设备 30 向数字控制装置 20 传输应答数据， 其中首 先发送起始序列 START， 该起始序列例如由起始位、 随后的若干状态位组成， 这些状态位其 允许推断出位置测量设备 30 的运行状态。 说 明 书 CN 102346718 A CN 102346738 A7/8 页 9 0047 在起始序列 SRART 后面， 从时刻 。
38、t6 起， 传输第一位置词 POS1。 0048 根据用于当前命令的操纵规则， 协议单元 100 在时刻 t7 转换第二操纵单元 120 中 的开关元件 122， 从而从此时刻起取代主数据输入信号 DIN_M 作为从数据输出信号 DOUT_S 向数字控制装置 20 输出由协议单元 100 根据操纵规则提供的主替代数据信号 DE_M。 0049 在时刻 t8， 数据传输结束， 并且协议单元 100 回到初始状态。 0050 如结合图 3 描述的对于在数字控制装置 20 的主接口 22 与位置测量设备 30 的从 接口之间操纵数据流量 （Datenverkehr） 的示例那样， 根据本发明的装置 。
39、10 或电路装置 15 提供用于检验数字控制装置20对由位置测量设备30发送的假定有误的数据的反应的多种 可能性。特别有利的是， 为此既不必改变数字控制装置 20 也不必改变位置测量设备 30。 0051 对于数据流量的操纵的一些其他示例是 ： 如果取代第二位置值 POS2 而作为附加信息传输说明位置测量设备中的温度的温 度值， 则例如可以通过实际所测量的温度值与替代的温度值的交换来预给定位置测量设备 30 的过热并且检验数字控制装置 20 对此的反应。 0052 如果附加信息是与位置变化相关的值， 例如速度值， 则可以通过该速度值的操 纵来检验数字控制装置 20 是否识别到借助于两个前后相继。
40、的位置值和两次位置询问之间 的已知时间在数字控制装置20中计算出的速度值与在位置测量设备30中确定的速度值之 间的偏差并且相应地对此做出反应。 0053 通过改变各个位， 例如第二命令块 C2 中的各个位， 可以模拟数字控制装置 20 与位置测量设备 30 之间的数据传输的干扰。 0054 如果从数字控制装置20向位置测量设备30发送配置数据， 则可以通过该配置 数据的操纵生成位置测量设备 30 的错误配置。 0055 同样， 存放在位置测量设备中的存储器单元中的数据可以在其由数字控制装 置 20 请求时由替换的数据替代并且因此可以例如伪装另一测量设备类型或另一测量设备 版本。 0056 图 。
41、4 示出另一实施例， 其中根据本发明的装置 10 集成到控制设备、 例如数字控制 装置 200 中。保留已经结合图 1 中的实施例所描述的组件的附图标记。 0057 提供数字控制装置22的接口控制器24的主接口22现在已经在数字控制装置200 的壳体中与装置10的从接口12连接， 在最简单的情形中直接进行相应的接口信号的连接， 也就是无需插接连接器和 / 或驱动器模块。装置 10 的主接口 18 现在成为数字控制装置 200 的主接口， 测量设备 30、 尤其是位置测量设备 30 连接到该主接口上。 0058 为了装置 10 的控制和在必要时的编程， 操作接口 16 现在与控制单元 26 的第。
42、二应 用接口 210 连接。作为第二应用接口 210 和操作接口 16 优选使用有线连接的接口。特别 有利的是， 第二应用接口 210 与操作接口 16 之间的接口连接同控制单元 26 与接口控制器 24之间的应用接口27、 28的接口连接相同， 因为控制单元26通常已经提供多个应用接口并 且因此对于装置 10 可以使用标准接口。 0059 与第一实施例相比的主要不同是， 装置 10 现在始终可用。因此， 对于工具机的操 作者而言在任何时间都可以运行自测试程序， 该自测试程序检验安全相关的功能， 以便确 定设备是否还满足所要求的安全等级。也可以自动地启动这种自测试程序， 例如以定义的 时间间隔。
43、或者在新的处理程序开始时启动这种自测试程序。 相应的自测试程序可以由生产 说 明 书 CN 102346718 A CN 102346738 A8/8 页 10 商提供给由数字控制装置 20 所控制的设备的操作者。 0060 有利的是， 装置 10 被实施为扩展模块， 利用该扩展模块也可以事后装配数字控制 装置 200。 0061 还存在的可能性是， 将接口控制器24和电路装置15实现在一个唯一的模块、 例如 FPGA、 ASIC 或微控制器中。 说 明 书 CN 102346718 A CN 102346738 A1/4 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 102346718 A CN 102346738 A2/4 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 102346718 A CN 102346738 A3/4 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 102346718 A CN 102346738 A4/4 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 102346718 A 。