用于筑路機械的測量系統和測量方法技術方案

本發明專利技術涉及用于筑路機械的測量系統和測量方法。用于筑路機械的測量系統(1)包括控制單元(2)，所述控制單元使用現場總線(6)可操作地連接到至少一個現場設備(3，4，5)，其中在所述測量系統(1)中能夠分別向連接在所述現場總線(6)中的每個現場設備(3，4，5)分配專用總線地址。此外，本發明專利技術還涉及對至少一個現場設備(3，4，5)編址的方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具有權利要求1的特征的測量系統以及具有權利要求15的特征的方法。
技術介紹
筑路機械中用于測量層厚的現有測量系統包括控制單元，所述控制單元借助現場總線連接到多個(優選為三個)仰角測量傳感器中的每一個。為此，控制單元針對這三個傳感器中的每個設置有相應的接線盒，所述接線盒借助總線系統與每個相應的傳感器連接。復式連接器條帶的使用是公知的，所述復式連接器條帶被集成到控制單元中并且可操作地連接到所述控制單元。連接器條帶為每個傳感器提供一個插口。每個插口形成用于特定一種傳感器類型的具體用途，其中傳感器均可借助相應的現場總線連接到插口。這樣的問題在于，使用多個傳感器還需要使用多條現場總線線纜，這導致成本增加且布線復雜化。雖然設置在控制單元的連接器條帶中的插口并不總是需要被占用，但是這些插口并不能被任意占用。因此，分別對于使用不同傳感器或不同傳感器組合來說，必須始終使用具體地與其適配的連接器條帶，以實現傳感器與測量系統的控制單元之間的功能通信。這導致不希望的高制造成本。此外，由于單獨適配的連接器條帶，現有的測量系統無法靈活使用。此外，對所使用的傳感器進行編址對于現有測量系統來說是不可改變地預先確定的，這是因為相應傳感器將僅在恰好處于對應的插口中時才能操作。因此，現有測量系統的應用選擇相當受限。
技術實現思路
基于上述測量系統，本專利技術的目的在于使用技術上設計的簡單特征來改進測量系統以及方法，使得本專利技術可結合任意數量的不同現場設備并且分別在測量系統內或通過該測量方法來確保單個現場設備的靈活且可靠的編址。該目的分別由權利要求1的特征以及權利要求15的特征來實現。從屬權利要求的特征公開了本專利技術的改進發展。本專利技術涉及一種用于筑路機械，(尤其是路面整修機)的測量系統。該測量系統包括控制單元，所述控制單元通過現場總線可操作地連接到至少一個現場設備。現場設備包括電壓輸入端和電壓輸出端，其中，電壓輸入信號借助現場總線能夠從控制單元傳輸到現場設備的電壓輸入端。根據本專利技術實現了，基于電壓輸入信號的量值，專用總線地址能夠被分配給現場設備。由此，現場設備適于從所述電壓輸入信號產生電壓輸出信號，所述電壓輸出信號與所述電壓輸入信號相差失調電壓并且能夠從現場設備的電壓輸出端借助現場總線傳輸到又一現場設備的電壓輸入端，使得基于由現場設備輸出的電壓輸出信號，在測量系統中可向所述又一現場設備分配不同的專用總線地址。基于本專利技術，可將該測量系統擴展至任何數量的現場設備(例如，傳感器或致動器)，其中由所連接的現場設備自身可容易地執行對連接在測量系統中的現場設備的編址。借助本專利技術，連接到測量系統中的相應現場設備配置成基于施加給相應電壓輸入端的電壓電平來識別其單獨的地址并且產生周期性CAN(控制器局域網絡)消息，所述CAN消息可通過現場總線傳輸到控制單元。所述控制單元通過使用相應CAN消息(心跳，Heardbeat)可從相應的現場設備地址來確定其標識符(CAN標識符)。還可能的是，控制單元通過使用相應CAN消息以及包含在其中的用戶數據來確定相應傳感器類型。例如，如果存在數個“超聲波調平傳感器”類型的傳感器并且例如在控制單元處激活操作模式“Big-ski”，則傳感器的安裝位置產生于布線順序(即，從地址序列得出)。由于該編址，還可能的是，其他CAN標識符能夠被計算并且可用于傳輸其他消息，在每條消息中，所連接的現場設備的測量數據是可傳輸的。借助本專利技術，在測量系統中連接的每個現場設備自身能夠使用被施加在電壓輸入端處的電壓電平來為自身在測量系統中編址，這些電壓電平在現場設備之間相差失調電壓的倍數，故而能夠實現相應的現場設備與控制單元的無誤差快速通信。在測量系統中連接的現場設備因此設計成為向自身分配總線地址。例如，基于由控制單元傳輸的電壓輸入信號，借助現場總線直接連接到控制單元的現場設備向其自身分配總線地址I。如果現場設備借助現場總線連接到控制單元，那么存在施加在現場設備的電壓輸入端處的例如0.5伏的電壓輸入信號。借助優選為0.5伏的失調電壓，該現場設備從該電壓輸入信號產生相應地I伏的電壓輸出信號。電壓輸入信號是0.5伏的現場設備基于該電壓值為自身分配以總線地址1，而另一現場設備基于現已變為1.0伏的電壓輸入信號確定其總線地址(例如，總線地址2)。其他現場設備的編址能夠以這種方式繼續。因此，該測量系統可根據需要擴展至其他現場設備。優選地，由控制單元傳輸到現場設備的電壓輸入信號值對應于失調電壓值。例如，電壓輸入信號和失調電壓(如上所述)均為0.5伏。備選地，電壓輸入信號以及失調電壓均可總計為0.1伏的倍數。這使得能夠用施加到相應的現場設備的電壓輸入信號與失調電壓的商來一般地計算相應的現場設備的總線地址(總線地址=相應的現場設備處的電壓輸入信號(V)/失調電壓(V))。根據該實施方式，還可能執行從I開始的整數編址。例如，如下現場設備為自身分配總線地址3:所述現場設備連接到已經串聯連接的兩個現場設備(第一現場設備具有總線地址I并且第二現場設備具有總線地址2)，并且對于由控制單兀輸出的0.3伏的初始電壓輸入信號,該初始電壓輸入信號由第一現場設備增加以0.3伏的相應失調電壓而達到0.6伏，并由第二現場設備增加達到0.9伏，這是因為現在串聯連接的第三現場設備，在0.3伏的失調電壓下接收0.9伏的電壓輸入信號。因此，得到的商是3，這與總線地址對應。然而，備選地，還可能的是，由控制單元輸出的電壓輸入信號以及失調電壓包括不同的電壓電平。對于0.5伏的初始電壓輸入信號以及0.1伏的選定失調電壓，直接連接所述控制單元的現場設備會收到總線地址5，然后是總線地址6等等。以這種方式，測量系統的能量消耗可根據需要被調整并改善。優選地，電壓輸入為具有O至20伏值域的模擬電壓輸入。從0.5伏的電壓輸入信號開始且該電壓輸入信號分別以0.5伏的失調電壓步進增加，在該測量系統中可能為多達40個現場設備編址。該電壓輸入優選為A/D(模/數)轉換器。其能夠將模擬電壓輸入信號轉換為數字電壓信號，使用失調電壓所述數字電壓信號可被進一步良好地處理為電壓輸出信號。然而，還可能想到，定位在測量系統中相應的現場設備的模擬電壓輸入形成具有比上述甚至更大的值域，例如具有O至50伏的值域。當現場設備用于與根據本專利技術的復雜測量系統中的各種其他現場設備結合使用時，這尤其有利。優選地，所述電壓輸出具有O至20伏值域的模擬電壓輸出。如上所述，該值域可被任意擴展，故根據本專利技術可形成不同的復雜測量系統。根據又一實施方式的電壓輸出包括D/A(數/模)轉換器。該D/A(數/模)轉換器可模擬化借助失調電壓產生的電壓輸出信號，使得所述電壓輸出信號可良好地傳輸到在現場總線中隨后連接的現場設備的電壓輸入端。為了精確地編址在根據本專利技術的測量系統內相應的現場設備，有利的是該失調電壓是0.1伏的整數倍(優選為0.5伏)。例如對于編址，借助現場總線與控制單元可操作地串聯連接的三個現場設備、以及對于在第一現場設備的電壓輸入端處施加的0.5伏的電壓輸入信號以及將0.5伏作為失調電壓，因此可在現場設備的相應電壓輸入端處產生以0.5伏步進增加的電壓輸入信號。根據該示例，因此第二現場設備的電壓輸入端施加以I伏的電壓輸入信號，并且在第三現場設備的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于筑路機械的測量系統(1)，包括控制單元(2)，所述控制單元使用現場總線(6)可操作地連接到至少一個現場設備(3，4，5)，其中，所述現場設備(3，4，5)包括電壓輸入端(16a)和電壓輸出端(16b)，其中，電壓輸入信號借助所述現場總線(6)能夠從所述控制單元(2)傳輸到所述現場設備(3，4，5)的所述電壓輸入端(16a)，其特征在于，基于所述電壓輸入信號的大小，專用總線地址能夠被分配給所述現場設備(3，4，5)，其中，所述現場設備(3，4，5)適于從所述電壓輸入信號來產生電壓輸出信號，所述電壓輸出信號與所述電壓輸入信號相差失調電壓并且能夠從所述現場設備(3，4，5)的所述電壓輸出端(16b)借助所述現場總線傳輸到又一現場設備(3，4，5)的電壓輸入端(16a)，使得基于由所述現場設備(3，4，5)輸出的所述電壓輸出信號，在所述測量系統(1)中能夠向所述又一現場設備分配不同的專用總線地址。

【技術特征摘要】
2012.08.01 EP 12005607.21.一種用于筑路機械的測量系統(I)，包括控制單元(2)，所述控制單元使用現場總線(6)可操作地連接到至少一個現場設備(3，4，5)，其中，所述現場設備(3，4，5)包括電壓輸入端(16a)和電壓輸出端(16b)，其中，電壓輸入信號借助所述現場總線(6)能夠從所述控制單元⑵傳輸到所述現場設備(3，4，5)的所述電壓輸入端(16a)， 其特征在于， 基于所述電壓輸入信號的大小，專用總線地址能夠被分配給所述現場設備(3，4，5)，其中，所述現場設備(3,4,5)適于從所述電壓輸入信號來產生電壓輸出信號,所述電壓輸出信號與所述電壓輸入信號相差失調電壓并且能夠從所述現場設備(3，4，5)的所述電壓輸出端(16b)借助所述現場總線傳輸到又一現場設備(3，4，5)的電壓輸入端(16a)，使得基于由所述現場設備(3，4，5)輸出的所述電壓輸出信號，在所述測量系統(I)中能夠向所述又一現場設備分配不同的專用總線地址。2.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于，所述電壓輸入端(16a)具有O至20伏值域的模擬電壓輸入。3.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于，所述電壓輸出端(16b)具有O至20伏值域的模擬電壓輸出。4.根據前述權利要求中任一項所述的測量系統，其特征在于，所述失調電壓是0.1伏的整數倍，尤其是0.5伏。5.根據前述權利要求中任一項所述的測量系統，其特征在于，自動地執行向連接到所述測量系統(I)的所述現場設備(3，4，5)分配相應的專用總線地址。6.根據前述權利要求中任一項所述的測量系統，其特征在于，通過將任何附加的現場設備連接到所述現場總線(6)，專用總線地址被自動地分配給所述新連接的現場設備(3，4，5)。7.根據前述權利要求中任一項所述的測量系統，其特征在于，所述現場總線(6)被至少部分地設計...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·奧伊爾，
申請(專利權)人：約瑟夫福格勒公司，
類型：發明
國別省市：