DE19625997A1

DE19625997A1 - Machine tool element control device

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Publication number: DE19625997A1
Application number: DE19625997A
Authority: DE
Original assignee: Gebr Heller Maschinenfabrik 72622 Nuertingen De GmbH; Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Murrelektronik GmbH
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1998-01-02

Abstract

The control device has at least one controller area network bus (1,2) connected to each of the controlled elements of the machine tool, for providing the data for controlling the latter. The controller area network bus has at least one bus coupling element (3,4) for connection to a peripheral device (5) via an optical transmission path (8), providing electrical separation. The bus may include an amplifier for compensating the light losses within the bus before the bus coupling element connected to the peripheral device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Elementen wenigstens einer Maschine, vorzugsweise einer Werkzeugmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspru ches 1.The invention relates to a device for control of elements of at least one machine, preferably a machine tool, according to the preamble of claim ches 1.

Bei Maschinen, insbesondere bei Werkzeugmaschinen, ist es bekannt, mit der Maschinensteuerung die verschiedenen Elemente der Maschine, wie Pumpen, Motoren, Hydraulik ventile, Weggeber und dergleichen, anzusteuern. Hierfür ist ein serielles Datenbussystem in Form des CAN-Systems (Controller Area Network) vorgesehen. Um die Elemente verschiedener Maschinen einzustellen, ist an jeder Ma schinensteuerung eine entsprechende Einrichtung vorgese hen, um die erforderlichen Ein- oder Verstellungen vor zunehmen. Bei einer großen Zahl von Maschinen ist eine entsprechende Zahl von entsprechenden Einstellvorrich tungen erforderlich.In machines, especially in machine tools it is known with the machine control the different Machine elements such as pumps, motors, hydraulics control valves, displacement sensors and the like. Therefor is a serial data bus system in the form of the CAN system (Controller Area Network). To the elements different machines must be set on every measurement machine control provided a corresponding device hen to make the necessary adjustments or adjustments increase. With a large number of machines there is one corresponding number of corresponding setting device necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs gemäße Vorrichtung so auszubilden, daß die Elemente der Maschine einfach, kostengünstig und rasch angesteuert werden können. The invention has for its object the genus appropriate device so that the elements of the Machine controlled easily, inexpensively and quickly can be.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This task is carried out in the generic device according to the invention with the characteristic features of Claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der CAN-Bus mit dem Buskoppelelement versehen, an das das Gerät mit der optischen Übertragungsstrecke angeschlossen werden kann. Über die optische Übertragungsstrecke können Daten zur Ansteuerung des Elementes der entsprechenden Maschi ne ausgegeben werden. Wenn mehrere Maschinen mit jeweils einem CAN-Bus versehen sind, kann das Gerät an die Bus koppelelemente der verschiedenen CAN-Busse angeschlossen werden, um entsprechende Daten in den CAN-Bus einzuge ben. Somit ist nur ein Gerät für mehrere Maschinen not wendig. Die Datenübertragung mittels der optischen Über tragungsstrecke gewährleistet eine einfache, zuverlässi ge und rasche Ein- bzw. Verstellung der jeweiligen Ele mente der jeweiligen Maschine.In the device according to the invention is the CAN bus with the bus coupling element to which the device is connected the optical transmission link can. Data can be transferred via the optical transmission link to control the element of the corresponding machine ne are issued. If several machines with each a CAN bus, the device can be connected to the bus Coupling elements of the different CAN buses connected in order to enter corresponding data into the CAN bus ben. This means that only one device is required for several machines agile. Data transmission using optical over support line ensures a simple, reliable ge and rapid adjustment or adjustment of the respective el elements of the respective machine.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den wei teren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Further features of the invention result from the white ter claims, the description and the drawings.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigenThe invention is illustrated by some in the drawings illustrated embodiments explained in more detail. It demonstrate

Fig. 1 in schematischer Darstellung Ankopplungsmög lichkeiten eines Gerätes an Buskoppelelemente von zwei CAN-Bussen, Fig. 1 shows a schematic representation of a device to Ankopplungsmög possibilities Buskoppelelemente of two CAN buses,

Fig. 2 bis Fig. 4 jeweils in schematischer Darstellung unter schiedliche Ankopplungen von Geräten an Bus koppelelemente, Fig. 2 to Fig. 4 are each a schematic illustration of the coupling elements under schiedliche couplings of devices to the bus,

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine optische Bus ankopplung, Fig coupling. 5 is a schematic representation of an optical bus,

Fig. 6 ein Buskoppelelement, Fig. 6 is a Buskoppelelement,

Fig. 7 in schematischer Darstellung die Verbindung des Gerätes mit dem Buskoppelelement. Fig. 7 shows a schematic representation of the connection of the device with the bus coupling element.

Fig. 1 zeigt zwei CAN-Busse 1, 2, die beispielsweise von einer (nicht dargestellten) Maschinensteuerung zu einer Maschine, die eine Be- oder eine Verarbeitungsmaschine sein kann, laufen. Über den jeweiligen CAN-Bus 1, 2 kön nen unterschiedlichste Aggregate und Elemente der Ma schine angesteuert werden, wie beispielsweise Hydraulik ventile, Pumpen, Motoren, Beleuchtung, Endschalter, Nä herungsschalter, Weggeber, Verriegelungen und derglei chen. An beiden CAN-Bussen 1, 2 sind jeweils mehrere Buskoppelelemente in Form von Steckstellen 3, 4 vorgese hen, an die wahlweise Geräte 5, zum Beispiel Handbedien geräte, angeschlossen werden können. Das Gerät 5 ist hierzu über ein Kabel 6 mit einem Stecker 7 versehen, der in die jeweilige Steckstelle 3, 4 gesteckt werden kann. Es ist auch möglich, den Stecker 7 unmittelbar am Gerät 5 vorzusehen. Fig. 1 shows two CAN buses 1, 2 (not shown), for example, by a machine controller to a machine, which may be a working or processing machine run. Various units and elements of the machine can be controlled via the respective CAN bus 1 , 2 , such as hydraulic valves, pumps, motors, lighting, limit switches, proximity switches, displacement sensors, interlocks and the like. On both CAN buses 1 , 2 , several bus coupling elements in the form of plug-in locations 3 , 4 are provided, to which optional devices 5 , for example hand-held devices, can be connected. For this purpose, the device 5 is provided with a plug 7 via a cable 6 , which can be inserted into the respective plug-in point 3 , 4 . It is also possible to provide the connector 7 directly on the device 5 .

Die beiden CAN-Busse 1, 2 können beispielsweise für die selbe Maschine vorgesehen sein. Die beiden CAN-Busse 1, 2 können aber auch verschiedenen Maschinen zugeordnet sein.The two CAN buses 1 , 2 can be provided for the same machine, for example. The two CAN buses 1 , 2 can also be assigned to different machines.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Steck stelle 3 als Zwischenknoten ausgebildet ist, an den über Lichtleiter 8, die große Längen haben können, das Peri pheriegerät 5 angeschlossen ist. Der CAN-Bus 1 weist weitere Knotenpunkte 9 auf, an die jeweils weitere Peri pheriegeräte 10 angeschlossen sind. Von der Steuerung 11 aus, an welche der CAN-Bus 1 angeschlossen ist, werden die verschiedenen Geräte 5, 10 angesteuert. Fig. 2 shows an embodiment in which the plug point 3 is formed as an intermediate node to which the peri pherie device 5 is connected to the light guide 8 , which can have long lengths. The CAN bus 1 has further nodes 9 , to which further peripheral devices 10 are connected. The various devices 5 , 10 are controlled by the controller 11 , to which the CAN bus 1 is connected.

Sämtliche Geräte 5, 10 sind über Lichtleiter 8 an den jeweiligen Knotenpunkt 3, 9 angeschlossen. Die galvani sche Trennung zwischen dem jeweiligen Peripheriegerät 5, 10 und dem Knotenpunkt 3, 9 erfolgt durch die Lichtlei ter 8.All devices 5 , 10 are connected to the respective node 3 , 9 via light guides 8 . The galvanic separation between the respective peripheral device 5 , 10 and the node 3 , 9 is carried out by the Lichtlei ter 8th

Anstelle der Peripheriegeräte 5, 10 können weitere Kno ten vorgesehen sein, vorzugsweise Sternknoten, von denen wiederum mehrere Lichtleiter zu weiteren Sternknoten und/oder Peripheriegeräten führen.Instead of the peripheral devices 5 , 10 , further nodes can be provided, preferably star nodes, from which in turn a plurality of light guides lead to further star nodes and / or peripheral devices.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Steckstelle 3 als Endknoten des CAN-Busses 1 vorgesehen, an die das Gerät 5 über die Lichtleiter 8 angeschlossen ist. Der CAN-Bus 1 weist wiederum weitere Knotenpunkte 9 auf, an die jeweils ein Peripheriegerät 10 angeschlossen ist. Der CAN-Bus 1 ist zur Steuerung 11 geführt. Im übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel der Ausführungs form nach Fig. 2.In the embodiment according to FIG. 3, the connector 3 is provided as the end node of the CAN bus 1 , to which the device 5 is connected via the light guide 8 . The CAN bus 1 in turn has further nodes 9 , to each of which a peripheral device 10 is connected. The CAN bus 1 is led to the controller 11 . Otherwise, this embodiment corresponds to the embodiment according to FIG. 2.

Fig. 4 zeigt die Möglichkeit, das anzuschließende Gerät 5 über eine optische Richtstrecke 8′ an die Steckstelle des CAN-Busses 1 anzuschließen. Als optische Richtstrecke 12 wird vorzugsweise Laser eingesetzt. An den CAN-Bus 1 sind wiederum über Knotenpunkte 9 weitere Peripherie geräte 10 angeschlossen. Fig. 4 shows the possibility of connecting the device 5 to be connected via an optical link 8 'to the connector of the CAN bus 1 . Laser is preferably used as the optical straightening path 12 . 9 further peripheral devices 10 are in turn connected to the CAN bus 1 via nodes.

Über den CAN-Bus 1, 2 (Fig. 1 bis 4) können die ange schlossenen Geräte 5, 10 miteinander in noch zu be schreibender Weise kommunizieren.Via the CAN bus 1 , 2 ( FIGS. 1 to 4), the connected devices 5 , 10 can communicate with one another in a manner to be written.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die galva nische Trennung im Knotenpunkt über Optokoppler 3a, 3b erfolgt. Die weiteren Knotenpunkte 9 können in gleicher Weise ausgebildet sein. Im übrigen ist dieses Ausfüh rungsbeispiel gleich ausgebildet wie die Ausführungsform nach Fig. 2. Fig. 5 shows an embodiment in which the galvanic separation in the node via optocouplers 3 a, 3 b takes place. The further nodes 9 can be designed in the same way. Otherwise, this example is designed approximately the same as the embodiment according to FIG. 2.

Wie Fig. 7 zeigt, ist das Gerät 5 mit einem CAN-Control ler 12 versehen, dessen Ausgang über ein Anpassungsele ment 13, vorzugsweise ein CMOS-Gatter, mit einem E/O-Wandler 14 verbunden ist. Er wandelt die vom CAN-Con troller 12 kommenden elektrischen Signale in optische Signale um. An den E/O-Wandler 14 ist mit einem Stecker 15 das eine Ende des Lichtleiters 8 angeschlossen, des sen anderes Ende mit einem Stecker 16 versehen ist. Mit ihm kann der Lichtleiter 8 an einen O/E-Wandler 17 ange schlossen werden, der die optischen Signale wieder in elektrische Signale umwandelt. Der O/E-Wandler 17 ist Bestandteil der Steckstelle 3, 4. Die E/O- bzw. O/E-Wandler sind bekannt und werden darum nicht näher be schrieben.As shown in FIG. 7, the unit 5 is provided with a CAN ler Control 12, the output of element 13 via a Anpassungsele, preferably a CMOS gate, with an E / O converter 14 is connected. It converts the electrical signals coming from the CAN controller 12 into optical signals. To the E / O converter 14 , one end of the light guide 8 is connected to a plug 15 , the other end of which is provided with a plug 16 . With it, the light guide 8 can be connected to an O / E converter 17 , which converts the optical signals back into electrical signals. The O / E converter 17 is part of the connector 3 , 4th The E / O or O / E converters are known and are therefore not described in more detail.

Über ein Anpassungselement 18, das vorzugsweise ein CMOS-Gatter ist, ist der O/E-Wandler 17 mit einem Busan koppler 19 verbunden, der an den CAN-Bus 1 angeschlossen ist. Dieser Knotenpunkt 3, 4 ist als Steckstelle ausge bildet.Via an adaptation element 18 , which is preferably a CMOS gate, the O / E converter 17 is connected to a bus coupler 19, which is connected to the CAN bus 1 . This node 3 , 4 is formed out as a socket.

Der CAN-Controller 12 hat auch einen Eingang, der mit dem Bus-Ankoppler 19 verbunden ist. Die vom CAN-Bus 1 und vom Bus-Ankoppler 19 kommenden Signale werden über ein Anpassungselement 20, vorzugsweise ein CMOS-Gatter, einem E/O-Wandler 21 zugeführt, der die elektrischen in optische Signale umwandelt. Die Bausteine 17 bis 21 sind Bestandteil des Knotenpunktes bzw. der Steckstelle 3, 4. An den Wandler 21 kann über einen Stecker 22 das eine Ende des Lichtleiters 8 angeschlossen werden, dessen an deres Ende über einen Stecker 23 mit einem O/E-Wandler 24 verbunden werden kann. Er wandelt die optischen wie der in elektrische Signale um, die über ein Anpassungs element 25, vorzugsweise ein CMOS-Gatter, dem entspre chenden Eingang des CAN-Controllers 12 zugeführt werden.The CAN controller 12 also has an input which is connected to the bus coupler 19 . The signals coming from the CAN bus 1 and from the bus coupler 19 are fed via an adaptation element 20 , preferably a CMOS gate, to an E / O converter 21 , which converts the electrical into optical signals. The blocks 17 to 21 are part of the node or the plug-in point 3 , 4 . One end of the light guide 8 can be connected to the converter 21 via a plug 22, the other end of which can be connected to an O / E converter 24 via a plug 23 . It converts the optical to the electrical signals, which are fed via a matching element 25 , preferably a CMOS gate, to the corresponding input of the CAN controller 12 .

Die beiden Lichtleiter 8 sind im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel über die Stecker 15, 23 an das Endgerät 5 angeschlossen. Es ist auch möglich, die Lichtleiter 8 fest mit dem Endgerät 5 zu verbinden.The two light guides 8 are connected to the terminal 5 in the exemplary embodiment shown via the connectors 15 , 23 . It is also possible to firmly connect the light guides 8 to the terminal 5 .

Auf die beschriebene Weise sind sämtliche Steckstellen 3, 4 mit dem CAN-Bus 1, 2 über die jeweiligen Lichtlei ter 8 verbunden, die vorteilhaft POF (Plastic Optical Fiber) Fasern sind.In the manner described, all plug-in points 3 , 4 are connected to the CAN bus 1 , 2 via the respective Lichtlei ter 8 , which are advantageously POF (Plastic Optical Fiber) fibers.

Fig. 6 zeigt die Steckstelle 3, 4, die einen Knotenpunkt des CAN-Busses bildet. Die Steckstelle hat eine Platine 26, auf der der Ankoppler 19 und die für die E/O- bzw. O/E-Wandelung erforderlichen Bauteile 17, 18 und 20, 21 angeordnet sind. Der O/E-Wandler 17 nimmt die von einem Lichtwellenleiter 28 zugeführten Signale auf, die in der anhand von Fig. 7 erläuterten Weise dem Ankoppler 19 zu geführt werden. Der O/E-Wandler 21 führt die über den Ankoppler 19 kommenden und durch den vorgeschalteten Verstärker 20 zugeführten Signale einem Lichtwellenlei ter 31 zu. Fig. 6 shows the connector 3 , 4 , which forms a node of the CAN bus. The connector has a circuit board 26 on which the coupling device 19 and the components 17 , 18 and 20 , 21 required for the E / O or O / E conversion are arranged. The O / E converter 17 receives the signals supplied by an optical waveguide 28, which are fed to the coupler 19 in the manner explained with reference to FIG. 7. The O / E converter 21 leads the coming via the coupler 19 and supplied by the upstream amplifier 20 signals to a Lichtwellenlei ter 31 .

Die beiden Lichtwellenleiter 28, 31 sind vorteilhaft POF-Fasern, die an einen Steckverbinder 32 angeschlossen sind. Er sitzt auf der Außenseite einer Platte 33 eines (nicht näher dargestellten) Gehäuses, in dem die Platine 26 mit den auf ihr befestigten Bauteilen 17 bis 21 un tergebracht ist.The two optical fibers 28 , 31 are advantageously POF fibers, which are connected to a connector 32 . He sits on the outside of a plate 33 of a (not shown) housing in which the board 26 with the components 17 to 21 attached to it is housed un.

Auf der Platine 26 sind außerdem Anschlüsse 34 und 35 vorgesehen. Über die Anschlüsse 34 sind Leitungen 36 zur Spannungsversorgung des an den Steckverbinder 32 anzu schließenden Gerätes 5 geführt. Über die Anschlüsse 35 sind Leitungen 37 zum Steckverbinder 32 geführt, die Teil eines Sicherheitskreises sind. Beispielsweise ist ein solcher Sicherheitskreis für eine Notaus-, eine Schutztürfunktion und dergleichen vorgesehen.Connections 34 and 35 are also provided on the board 26 . Lines 36 for supplying voltage to the device 5 to be connected to the connector 32 are routed via the connections 34 . Lines 37 , which are part of a safety circuit, are led to the connector 32 via the connections 35 . For example, such a safety circuit is provided for an emergency stop, a protective door function and the like.

An den Steckverbinder 32, der zwei Steckkontakte für die Stecker 16, 22 (Fig. 7) des Gerätes 5 hat, kann das je weilige Gerät 5 an die Steckstelle 3, 4 angeschlossen werden. Vom Gerät 5 ist in Fig. 6 lediglich das Kabel 6 dargestellt, das als Hybridkabel ausgebildet ist. Es weist die beiden Lichtwellenleiter 8 auf, mit denen ent sprechende Signale vom und zum CAN-Bus 1 bzw. 2 übertra gen werden. Außerdem sind im Kabel 6 elektrische Lei tungen untergebracht, die über den Steckverbinder 32 mit den Leitungen 36, 37 gekuppelt werden.At the connector 32 , which has two plug contacts for the plug 16 , 22 ( Fig. 7) of the device 5 , the respective device 5 can be connected to the connector 3 , 4 . Of the device 5 , only the cable 6 is shown in FIG. 6, which is designed as a hybrid cable. It has the two optical fibers 8 with which appropriate signals from and to the CAN bus 1 or 2 are transmitted. In addition, 6 electric lines are housed in the cable, which are coupled via the connector 32 to the lines 36 , 37 .

Ist das an den Steckverbinder 32 der jeweiligen Steck stelle 3, 4 anzuschließende Peripheriegerät 5 ein Hand bediengerät, dann können mit ihm über den jeweiligen CAN-Bus 1, 2 Signale an die dem jeweiligen CAN-Bus zuge hörigen Peripheriegeräte 10 übertragen werden. Wie bei spielhaft Fig. 1 zeigt, können am CAN-Bus 1 bzw. 2 meh rere Steckstellen 3 vorgesehen sein, um ein solches Handbediengerät an unterschiedlichen Stellen des CAN-Busses anschließen zu können.If the peripheral device 5 to be connected to the connector 32 of the respective plug-in point 3 , 4 is a hand-held operating device, then signals can be transmitted to the peripheral devices 10 belonging to the respective CAN bus via the respective CAN bus 1 , 2 . As shown by way of example in FIG. 1, several plug-in points 3 can be provided on the CAN bus 1 or 2 in order to be able to connect such a hand-held control device at different points on the CAN bus.

Bei einer CAN-Datenübertragung wird der Inhalt einer Nachricht, zum Beispiel die Drehzahl eines Motors oder einer Spindel, durch einen netzweit eindeutigen Identi fier gekennzeichnet. Neben dieser Inhaltskennzeichnung legt der Identifier auch die Priorität der zu übersen denden Nachricht fest. Dies ist für die Buszuteilung entscheidend, wenn mehrere Peripheriegeräte 5, 10 um den Bus 1, 2 konkurrieren.With CAN data transmission, the content of a message, for example the speed of a motor or a spindle, is identified by a network-wide unique identifier. In addition to this content identification, the identifier also determines the priority of the message to be sent. This is crucial for the bus allocation if several peripheral devices 5 , 10 compete for the bus 1 , 2 .

Soll von der Steuerung 11 oder beispielsweise vom Hand bediengerät 5 eine Nachricht an eines oder mehrere der Peripheriegeräte 5, 10 gesendet werden, so übergibt die CPU der Steuerung 11 bzw. des Handbediengerätes 5 die zu übertragenden Daten und deren Identifier mit einer Über tragungsanforderung an den zugeordneten CAN-Baustein. Die Bildung und Übertragung der Nachricht übernimmt die ser CAN-Baustein, der in den Zeichnungen nicht darge stellt, für sich aber bekannt ist. Sobald die Steuerung 11 bzw. das Handbediengerät 5 die Buszuteilung bekommt, werden alle Peripheriegeräte 5, 10 diese Nachricht emp fangen. Mit einer Akzeptanzprüfung stellen alle Periphe riegeräte im Netzwerk nach korrektem Empfang der Nach richt anhand des mit übersandten Identifiers fest, ob die empfangenen Daten für sie relevant sind oder nicht. Sind die Daten für das jeweilige Peripheriegerät von Be deutung, werden sie weiterverarbeitet, ansonsten igno riert.If a message is to be sent from the control 11 or, for example, from the handheld operating device 5 to one or more of the peripheral devices 5 , 10 , the CPU transfers the data to be transmitted and the identifier thereof to the control 11 or the handheld operating device 5 with a transmission request to the assigned CAN module. The formation and transmission of the message is carried out by this CAN module, which is not shown in the drawings, but is known in itself. As soon as the control 11 or the manual control device 5 receives the bus assignment, all peripheral devices 5 , 10 will receive this message. After receiving the message correctly, all peripheral devices in the network use an acceptance check to determine whether the received data is relevant to them or not, based on the identifier they sent. If the data is important for the respective peripheral device, it is processed further, otherwise ignored.

Die Priorität, mit der Daten vor anderen, weniger wich tigen Daten übertragen werden, wird durch den Identifier der jeweils zu übertragenden Daten festgelegt. Die Prio ritäten werden durch entsprechende Binärwörter vergeben. So besitzt beispielsweise von zwei unterschiedlichen Bi närwörtern dasjenige die höhere Priorität, dessen Wert, als Binärzahl betrachtet, beispielsweise niedriger ist.The priority with which data gave way to others was less important actual data is transmitted by the identifier of the data to be transferred in each case. The priority Rities are assigned using the corresponding binary words. For example, from two different bi the higher priority, its value, considered as a binary number, for example lower.

Wenn mehrere Daten von unterschiedlichen Peripheriegerä ten zum gleichen Zeitpunkt für eine Übertragung anste hen, erfolgt die Buszuteilung mittels bitweiser Arbi trierung über die jeweiligen Identifier. Diese Arbitrie rung ist beim CAN-Datenbussystem bekannt und wird darum nicht erläutert.If multiple data from different peripherals at the same time for a transmission the bus is assigned using a bit-wise arbi via the respective identifier. That arbitrie tion is known in the CAN data bus system and is therefore not explained.

Da die Steckstellen 3, 4 am jeweiligen CAN-Bus 1, 2 vor gesehen sind, können die Kabel 6, welche mit dem Stecker 7 an die Steckverbinder 32 der Steckstellen 3, 4 ange schlossen werden, länger sein, als dies nach der CAN-Bus-Spezifikation für Stichleitungen erlaubt ist. Die Kabel 6 können somit beispielsweise eine Länge von 10 m oder mehr haben. Die Steckstelle 3, 4, die ein Buskop pelelement bildet, kann am Ende (Fig. 1, 3 und 4) oder in der Mitte (Fig. 1, 2 und 5) des Busses 1, 2 vorgese hen sein. Da die jeweilige Steckstelle 3, 4 mit dem Steckverbinder 32 ausgestattet ist, kann das Kabel 6 mit dem jeweiligen Gerät 5 wahlweise an die entsprechende Steckstelle 3, 4 angeschlossen werden. Die Steckstelle 3, 4 muß nicht notwendigerweise mit einem Gerät 5 verse hen werden. Die Datenübertragung erfolgt auch dann, wenn an die Steckstelle 3, 4 kein Gerät angeschlossen ist. Dieses Buskoppelelement 3, 4 bildet somit einen offenen Knoten.Since the plug-in points 3 , 4 on the respective CAN bus 1 , 2 are seen before, the cables 6 , which are connected with the plug 7 to the plug-in connector 32 of the plug-in positions 3 , 4 , can be longer than this according to the CAN Bus specification for spur lines is allowed. The cables 6 can thus have a length of 10 m or more, for example. The connector 3 , 4 , which forms a Buskop pelelement, hen at the end ( Fig. 1, 3 and 4) or in the middle ( Fig. 1, 2 and 5) of the bus 1 , 2 vorgese hen. Since the respective connector 3 , 4 is equipped with the plug connector 32 , the cable 6 with the respective device 5 can optionally be connected to the corresponding connector 3 , 4 . The connector 3 , 4 does not necessarily have to be hen with a device 5 verses. The data transmission also takes place when no device is connected to the connector 3 , 4 . This bus coupling element 3 , 4 thus forms an open node.

Als Leitung für die Datenübertragung kann ein Kunst stofflichtwellenleiter (POF) (Fig. 2, 3 und 7) verwendet werden. Als Leitung kann aber auch eine Glasfaser einge setzt werden. Wie Fig. 4 beispielhaft zeigt, kann als Leitung auch eine optische Richtstrecke 8′ verwendet werden, die vorzugsweise als Laser-Richtstrecke ausge bildet ist. In diesem Falle ist ein Steckverbinder 32 an der Steckstelle 3, 4 nicht erforderlich.A plastic optical waveguide (POF) ( FIGS. 2, 3 and 7) can be used as the line for the data transmission. An optical fiber can also be used as the line. As an example in FIG. 4, an optical straightening path 8 'can also be used as the line, which is preferably formed as a laser straightening path. In this case, a connector 32 at the connector 3 , 4 is not required.

Die Länge der Leitungen 8, 8′ für die Datenübertragung ist abhängig vom Material, d. h. von dessen Dämpfung so wie von der zu übertragenden Datenrate. Hierbei muß die Einhaltung der Arbitrierungszeiten berücksichtigt wer den. Die die Daten übertragenden Leitungen 8, 8′ können Längen beispielsweise bis zu 1 km haben.The length of the lines 8 , 8 'for the data transmission depends on the material, ie on its attenuation as well as on the data rate to be transmitted. Compliance with the arbitration times must be taken into account here. The data lines 8 , 8 'can have lengths of up to 1 km, for example.

Die Anpassungselemente 13, 18, 20, 25 dienen als Ver stärker, mit denen die abnehmende Lichtleistung mit zu nehmendem Übertragungsweg zumindest teilweise ausgegli chen wird. Insbesondere innerhalb des jeweiligen Licht leiters 8 findet eine erhebliche Abnahme der Lichtlei stung statt. Bei langen Übertragungsstrecken von bei spielsweise etwa 60 m würde ohne diese Verstärkerelemen te 13, 18, 20, 25 eine zuverlässige Datenübertragung nicht möglich sein. Die Verstärker sorgen nun dafür, daß die Lichtleistung nach einer langen Übertragungsstrecke auf das gewünschte Niveau angehoben wird. Es kann bei spielsweise das Ausgangsniveau oder auch ein höheres Ni veau sein. Dadurch ist sichergestellt, daß die Daten oh ne Fehler zu den jeweiligen Empfängern gelangen. Damit die zu übertragenden Daten zum Zeitpunkt der Verstärkung noch nicht zu weit abgeschwächt sind, ist ein sogenann ter Sicherheitsabstand zu einer maximal negativen abso luten Lichtleistung vorgesehen, der beispielsweise 3 dB betragen kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß zum Zeitpunkt des Verstärkens die Daten noch keine Feh ler aufweisen. The adaptation elements 13 , 18 , 20 , 25 serve as a stronger United, with which the decreasing light output with the increasing transmission path is at least partially compensated for. In particular, within the respective light guide 8 there is a significant decrease in Lichtlei performance. In the case of long transmission paths of, for example, approximately 60 m, reliable data transmission would not be possible without these amplifier elements 13 , 18 , 20 , 25 . The amplifiers now ensure that the light output is raised to the desired level after a long transmission path. For example, it can be the starting level or a higher level. This ensures that the data reach the respective recipients without errors. So that the data to be transmitted are not weakened too far at the time of amplification, a so-called safety distance to a maximum negative absolute light output is provided, which can be, for example, 3 dB. This ensures that the data have no errors at the time of amplification.

Durch eine einfache Steckverbindung können an den CAN-Bus 1, 2 die jeweiligen Geräte angeschlossen bzw. von ihm abgenommen werden. Dadurch tritt keine physikalische Störung der Busstrecke auf. Aufgrund der Steckverbindung können transportable Endgeräte eingesetzt werden, so zum Beispiel ein Handbediengerät, das für mehrere Maschinen verwendet werden kann. Ein solches Handbediengerät wird dann lediglich an die jeweilige Steckstelle 3, 4 ange schlossen. Dadurch können Investitionen in gleiche End geräte eingespart werden. Infolge der beschriebenen Aus bildung ist auch eine Datenübertragung in einer partiell gestörten Umgebung möglich. So können beispielsweise Knoten 3, 4, 9 außerhalb eines Schaltschrankes angesteu ert werden oder es können große Entfernungen an Trans portbändern überbrückt werden. Über die beschriebene Steckverbindung ist somit eine optische flexible Ankopp lung von Geräten 5 an den CAN-Bus 1, 2 möglich. Auch bei einer optischen Richtstrecke sind entsprechende Kno ten im CAN-Bus 1, 2 vorgesehen, die eine Kommunikation zwischen dem jeweiligen Knoten und dem jeweiligen Gerät 5 ermöglichen.Using a simple plug-in connection, the respective devices can be connected to or removed from the CAN bus 1 , 2 . This means that there is no physical disturbance on the bus route. Due to the plug connection, portable end devices can be used, for example a hand-held control device that can be used for several machines. Such a handheld terminal is then only connected to the respective plug-in location 3 , 4 . This saves investments in the same end devices. As a result of the described education, data transmission in a partially disturbed environment is also possible. For example, nodes 3 , 4 , 9 can be controlled outside a control cabinet, or large distances on trans port bands can be bridged. An optical flexible coupling of devices 5 to the CAN bus 1 , 2 is thus possible via the plug connection described. Corresponding nodes are also provided in the CAN bus 1 , 2 in the case of an optical directional link, which enable communication between the respective node and the respective device 5 .

Claims

1. Device for controlling elements of at least one machine, in particular a machine tool, with at least one CAN bus to which the elements are connected and with which data for controlling the elements can be transmitted, characterized in that the CAN bus ( 1 , 2 ) at least one bus coupling element ( 3 , 4 ) to which a device ( 5 ) by means of an optical transmission path ( 8 , 8 ') can be connected.

2. Device according to claim 1, characterized in that the bus coupling element ( 3 , 4 ) is provided at the end of the CAN bus ( 1 , 2 ).

3. Device according to claim 1, characterized in that the bus coupling element ( 3 , 4 ) is provided in the area between the ends of the CAN bus ( 1 , 2 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bus coupling element ( 3 , 4 ) has at least one amplifier ( 20 ) with which the data for at least partial compensation of the light power attenuation before the transition to Ge advises ( 5 ) will.

5. The device according to claim 4, characterized in that the amplifier ( 20 ) is connected upstream of an E / O converter ( 21 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bus coupling element ( 3 , 4 ) has at least one further amplifier ( 18 ), which is connected upstream of an O / E converter ( 17 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that the further amplifier ( 18 ) amplifies the data coming from the device ( 5 ) for little least partial compensation of the light power attenuation.

8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the two amplifiers ( 18 , 20 ) are connected to a bus coupler ( 19 ).

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that the amplifier ( 18 , 20 ) is a CMOS gate.

10. Device according to one of claims 4 to 9, characterized in that the amplifier ( 18 , 20 ), the E / O converter ( 21 ), the O / E converter ( 17 ) and the bus coupler ( 19 ) sit on a common board ( 26 ).

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the bus coupling element ( 3 , 4 ) is designed as a plug point.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the bus coupling element ( 3 , 4 ) has at least one connector ( 32 ) to which the transducers ( 17 , 21 ) are connected.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that on the connector ( 32 ) power supply lines ( 36 ) are ruled out.

14. The apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that lines ( 37 ) for a safety circuit are connected to the connector ( 32 ).

15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the optical transmission is formed by a POF cable.

16. The device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the optical transmission line ( 8 ) is formed by a glass fiber cable.

17. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the optical transmission line ( 8 ') is formed by an optical directional link, preferably laser.

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the device to be connected Ge ( 5 ) has an amplifier ( 25 ), preferably a CMOS gate, which at least partially the data coming from the bus coupling element ( 3 , 4 ) Compensation of light power attenuation increased.

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the amplifier ( 25 ) is connected upstream of an O / E converter ( 24 ).

20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the device ( 5 ) has a white direct amplifier ( 13 ), preferably a CMOS gate, which the data to be sent by the device ( 5 ) for at least partial compensation the Lichtlei attenuation strengthened.

21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the further amplifier ( 13 ) is followed by an E / O converter ( 14 ).