Integrierte Signalübertragung und E/A-Steuerungssystem für Montagezellen

ISBN-13: 9783540660897 / Niemiecki / Miękka / 1999 / 102 str.

Hyeck-Hee Lee

Opis

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tii.tigkeit als Gastwissenschaftler am Fraunhofer-Institut fUr Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart. Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mull. H.-J. Warnecke, Prasident der Fraunhofer Gesellschaft, fUr seine groBzugige UnterstUtzung und Forderung, die zur erfolgreichen DurchfUhrung dieser Arbeit beigetragen haben. Herrn Prof. Dr.-Ing. A. Storr danke ich fUr die Obernahme des Mitberichts und die eingehende Durchsicht der Arbeil. Bedanken mochte ich mich bei Herrn Dr.-Ing. Chun-Sik Lee, Institutsleiter der KIST Europe Forschungsgesellschaft mbH, fur groBe Unterstutzung und Forderung. Herrn Dr.-Ing. Jong-Oh Park danke ich fUr die UnterstUtzung und Beratung wah rend der gesamten Promotionszeil. Bedanken mochte ich mich bei Herrn Prof. Dr.-Ing. R.-D. Sch raft, Herrn Dr.-Ing. M. Schweizer, Herrn Dr.-Ing. T. Weisener und Herrn Dr.-Ing. G. Vogele, die mich am Institut unterStUtzt haben. Meiner Familie, Jae-Young, Jae-Won und meiner Frau Moung-Hyo, danke ich fur das Verstandnis, mit dem sie das Entstehen dieser Arbeit begleitet haben. Besonderer Dank gilt meiner Mutter und me in em Vater in Korea, denen ich diese Arbeit wid me.

Spis treści

0 Abkürzungen und Formelzeichen.- 1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise.- 2 Ausgangssituation.- 2.1 Begriffe und Definitionen.- 2.2 Stand der Technik.- 2.2.1 E/A-Steuerung in Montagesystemen.- 2.2.1.1 Sensoren und Aktoren in der Montage.- 2.2.1.2 Signalübertragung in der Montage auf E/A-Basis.- 2.2.2 Ansätze der Daten- und Signalübertragung.- 2.2.3 Ansätze der integrierten Signalübertragung und E/A-Steuerung.- 3 Analyse und Anforderungen der Signal- und Datenübertragungstechnik sowie von E/A-Steuerungssvstemen in der Montage.- 3.1 Die E/A-Steuerungsarchitektur in Montagesystemen.- 3.1.1 Steuerungshierarchie in komplexen Montagestrukturen.- 3.1.2 Sensorkonfiguration in Montagesystemen.- 3.2 Feld- und Sensor/Aktorbussysteme.- 3.2.1 Betriebsparameter.- 3.2.2 Buszugriffsverfahren für Feld- und Sensor/Aktorbussysteme.- 3.3 Fazit der Analyse.- 3.4 Anforderungen an das E/A-Steuerungssystem und die Signalübertragungssysteme für die Montage.- 3.4.1 Anforderungen an das E/A-Steuerungssystem und die Schnittstelle.- 3.4.2 Anforderungen an das Signalübertragungssystem für die Signale der Sensoren und Aktoren.- 4 Konzeption eines Signalübertragungssystems und einer effizienten Schnittstelle für die E/A-Steuerung in Montagezellen.- 4.1 Randbedingungen der Systemkonzeption.- 4.2 Konzeption des Gesamtsystems für die Montage.- 4.3 Konzeption des Signalübertragungsverfahrens.- 4.4 Konzeption des Signalabtastverfahrens.- 4.5 Varianten der Hardwarestruktur und -komponenten für die E/A-Schnittstelle.- 5 Entwicklung eines Signalabtastalgorithmus nach dem Zwei-Stufen-Prioritätsprinzip und Untersuchung der Transputerschnittstelle mit Transputer-E/A-Steuerungen.- 5.1 Sensor- und Aktorsignal-geeignete Signalabtastungen in der Transputerschnittstelle.- 5.1.1 Bestimmung der Kanalprioritätsstufen.- 5.1.2 Bestimmung der Prioritätsstufe-1 -Kanalnummernreihenfolge in der gesamten Abtastreihenfolge.- 5.1.3 Bestimmung der Prioritätsstufe-2-Kanalnummernreihenfolge in der gesamten Abtastreihenfolge.- 5.2 Untersuchung der Transputerschnittstelle mit Transputer-E/A-Steuerungen.- 5.2.1 Systemarchitektur für die Simulation der Abtastzykluszeit in der Leseschnittstelle und den E/A-Steuerungen mit Transputersystem.- 5.2.2 Ergebnis der Simulation für Abtastzykluszeit und -abweichung.- 5.3 Ausgangsabtastreihenfolge mit Multi-Kanal.- 6 Entwicklung eines optischen Signalübertragungssystems.- 6.1 Signalübertragungssystem.- 6.1.1 Struktur des Signalübertragungssystems.- 6.1.2 Übertragungsprotokoll und Übertragungsgeschwindigkeit.- 7 Erprobung des Gesamtsystems.- 7.1 Versuchsaufbau und Systemübersicht der Signalübertragung.- 7.1.1 Komponentenstruktur und Wirkungsweise der einzelnen Baugruppen.- 7.2 Realisierung der Schnittstellen und der Montage-E/A-Steuerungen mit Transputersystemen.- 7.3 Versuchsergebnisse.- 7.3.1 Übertragungsraten in Signalübertragungssystemen.- 7.3.2 Zwei-Stufenpriorität für die Signalabtastungen in der Transputerschnittstelle.- 8 Zusammenfassung und Ausblick.- 9 Schrifttum.