光学单元、光幕和用于分配各自的地址的方法技术

本发明专利技术涉及用于监控保护区域的光幕，特别是安全光幕，具体涉及包括通过通信总线互连的光电子部件的这种光幕的光学单元，并且涉及用于向多个光电子部件中的每个分配各自的地址的方法。光学单元包括控制器单元；借助通信总线(124)互连的多个光电子部件(116)，每个所述光电子部件(116)具有用于接收传送信号的传送输入端子和用于输出传送信号的传送输出端子，以及用于从所述控制单元接收控制信号的接收端子。根据各个光电子部件相对于其他光电子部件的位置向每个所述光电子部件(116)分配各自的地址。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于监控保护区域的光幕，特别是安全光幕，具体涉及包括通过通信总线互连的光电子部件的这种光幕的光学单元，并且涉及用于向多个光电子部件中的每个分配各自的地址的方法。光学单元包括控制器单元；借助通信总线(124)互连的多个光电子部件(116)，每个所述光电子部件(116)具有用于接收传送信号的传送输入端子和用于输出传送信号的传送输出端子，以及用于从所述控制单元接收控制信号的接收端子。根据各个光电子部件相对于其他光电子部件的位置向每个所述光电子部件(116)分配各自的地址。【专利说明】
本专利技术涉及用于监控保护区域的光幕，特别是安全光幕，具体涉及包括通过通信 总线互连的光电子部件的这种光幕。此外，本专利技术涉及作为这种光幕的一部分的光学单元， 以及用于向多个光电子部件中的每个分配单独地址的方法。
技术介绍
总体上，光幕以及特别是安全光幕检测物体移动或侵入到防护区中，并且更具体 地，为与机器或其他工业设备一起工作的人类操作者提供保护。 采用红外线或可见光束的光幕用于在多种工业应用中提供操作者安全。典型地在 机器周围采用用于操作者保护的光幕，诸如冲床、制动器、造型机、自动组装设备、线圈缠绕 机器、机器人操作、铸造操作等。传统的光幕典型地采用在防护区的一侧沿传送器条安装 在隔开的位置的发光二极管（LED)，以及在防护区的相对侧沿接收器条安装的光电晶体管 (PT)、光电二极管或光电接收器。如果一个或更多个波束被阻挡不能穿过诸如操作者的手 臂的不透明物体，则控制电路关闭机器、阻止机器运转、或者另外对该区域采取安全措施。 通常，安全光幕包括两个光学单元（也被称为条、棒、边或带），它们由两个不同的 构造单元形成，一个光学单元具有发射器的功能，并且一个光学单元具有接收器的功能。然 而，这种专用的发射器和接收器的架构具有若干缺陷。 首先，由于必须以不同方式制造每种类型的光学单元，因此制造成本是高的。此 夕卜，已知从发射器到接收器的光学路径还用于传送信息，例如用于同步。然而，在一个光学 单元仅具有发射器的功能而另一个仅具有接收器的功能的系统中，光学通信仅是单向的， 即从发送器侧到接收器侧。因此，光学同步可能是困难的并且通信信息的传送仅在一个方 向上是可能的。 如欧洲专利EP1870734B1中描述的，已提出了在第一和第二光学单元中的每个上 设置接收器和传送器。这里，栅格具有两个相同的传送/接收带，传送和接收单元固定到这 两个相同的传送/接收带。传送/接收带彼此相对安置，在带之间形成了保护区域。传送/ 接收带在控制和评估单元中相同地形成。控制和评估单元具有安全输出，它们被一起形成 为开关通道。为所有带提供相同的电源。 此外，根据EP2511737A1获知提供了模块化光幕和用于这种光幕的光学单兀。 只要电子部件借助于通信总线互连，就需要每个部件具有可清楚区分的各自的地 址，用于提供针对下行链路中的特定的电子部件的数据以及用于在上行链路中的特定部件 发送的数据之间进行区分的控制器也必须知晓这一点。当组装包含多个光电子部件的光幕 时，每个光电子部件可以配有特定的地址，该地址被存储在控制器和光电子部件自身中，使 得可以进行通信。地址值通常被预先限定，与总线系统内的特定功能相关，并且这种预先限 定的地址分配具有如下缺点，总线内的部件的这种特定功能必须在组装前就被知晓。在具 有带发送器和/或接收器元件的光电子部件的光幕的情况下，这意味着在组装期间，每个 光电子部件必须安装在与该地址对应的预先限定的组装位置。
技术实现思路
因此，本专利技术的基本目的在于提供光幕和用于向多个光电子部件中的每个分配各 自的地址的方法，其减少了组装期间的花销并且还符合可测试性和维护的设计要求。 该目的通过独立权利要求的主题内容来解决。本专利技术的有利实施例是从属权利要 求的主题内容。 本专利技术基于如下思想，光电子部件未配有制造商预设的地址，而是根据各个光电 子部件相对于光幕内的其他光电子部件的几何位置而被分配它们的地址。具体地，首次设 置光幕可以通过菊花链寻址开始地址分配并且光电子模块彼此连接用于串联互连方案中 的地址分配。通过这种动态现场地址分配，实现了极高的灵活性以及对操作期间现场所需 的特定数据结构的改进的适应。此外，便利了光幕系统的翻新和维修。使用菊花链寻址允 许容易地使光电子部件的几何位置相对于彼此相关，条件是它们以某种线性配置对准。为 了覆盖矩阵形阵列，曲折的菊花链地址线可用于分配光电子部件各自的地址。 根据本专利技术的地址分配可以通过将其与具有发射红外辐射（具有750nm和1500nm 之间的波长）或可见光（具有400nm和750nm之间的波长）的发射器的光幕一起使用而被 满容量使用。 根据本专利技术，每个光电子部件包括用于驱动至少一个光发射元件以及用于处理由 至少一个光接收元件生成的信号的电子电路。该布置具有提供高度模块化设置的优点并且 允许光学单元和得到的光幕的极为灵活和成本有效的组装。 为了存储所分配的地址，光电子部件均包括永久的或易失性的存储器。如果存储 装置永久地存储所分配的地址，则仅在初始化光幕的设置时需要执行地址分配过程。对于 首次安装情况如此，并且在重新布置光学单元时或者在维护工作之后，情况亦是如此。然 而，地址也可以存储在易失性存储器中并且在上电处理期间总是被重新分配。根据本专利技术 的光学单元可以仅与反射表面组合或者与类别相同的至少一个第二光学单元组合以形成 用于监控保护区域的光幕。 此外，本专利技术涉及一种用于向经由通信总线彼此连接的多个光电子部件中的每个 分配各自的地址的方法。根据该方法，控制单元在第一通信方向上向设置内的所有光电子 部件广播请求。每个光电子部件随后在第二通信方向上传送各自的响应。根据各个光电子 部件相对于其他光电子部件的位置，向每个光电子部件分配各自的地址。这种向光电子部 件分配各自的和唯一的地址的方法允许整体系统的高度灵活性和成本有效的设置。 根据本专利技术，至少用作地址线的信号线被形成作为串联连接，以便提供菊花链寻 址方案。菊花链接允许特别简单地确定光电子部件相对于彼此的位置。除了寻址连接之 夕卜，控制器也可以具有借助于带节点地址的数据总线随机地访问每个单个光电子部件的可 能性。由于总线连接和菊花链不一定必须由同一结构形成，因此存在至少两个选择。总线 系统可以具有三条线，具体地是时钟线、数据输入（data-in)线和数据输出（data-out)线， 并且其中一条线形成菊花链。特别地，数据输入线或数据输出线是串联连接并且其他线是 并联的。另一方面，总线系统也可以具有三条线（时钟、数据输入和数据输出）并且额外的 菊花链连接被设置用于区分如下地址，所述地址不形成总线连接的一部分，而是仅在地址 分配的设置期间使用。 串联连接通常对沿它们传递的信号具有如下影响，较之未通过菊花链接部件传递 的那些信号，例如时钟信号，该信号被延迟。为了允许限定的与绕过串联连接传送的那些信 号重新同步，系统可以包括一个或更多个延迟元件，用于延迟在所述串联互连上传送的信 号。这些延迟元件可以提供缓冲器功能并且允许菊花链接信号与例如时钟信号的重新同 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于光幕的光学单元，所述光幕用于监控保护区域，所述光学单元(102，104)包括：控制器单元，借助通信总线(124)互连的多个光电子部件(116)，每个所述光电子部件(116)具有用于接收传送信号的传送输入端子和用于输出传送信号的传送输出端子，以及用于从所述控制单元接收控制信号的接收端子，其中根据各个光电子部件相对于其他光电子部件的位置向每个所述光电子部件(116)分配各自的地址。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·哈德格，卡尔·曼赫茨，克里斯托弗·瓦尔特，丹尼洛·多里齐，
申请(专利权)人：赛德斯安全与自动化公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH