DE69805768T2

DE69805768T2 - Steuerungsgerät für mehrere Sensoren zur Zonenüberwachung

Info

Publication number: DE69805768T2
Application number: DE69805768T
Authority: DE
Inventors: Toshio Okada
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2018-09-26
Also published as: EP0964324A1; JPH11353986A; EP0964324B1; US6137408A; DE69805768D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eines Bereichssensors mit einer Vielzahl von optischen Kanälen (oder Pfaden), die innerhalb eines Erfassungsbereichs vorgesehen sind, wobei jeder optische Kanal durch eine Gruppe aus einer lichtemittierenden Vorrichtung und einer Lichtempfangsvorrichtung definiert ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuerung zur Verwendung mit einer Vielzahl von solchen Bereichssensoren.
Ein Bereichssensor ist eine Art eines Schalters, der einen Lichtprojektor mit lichtemittierenden Vorrichtungen und einen Lichtempfänger mit Lichtempfangsvorrichtungen aufweist, wobei eine Gruppe aus einer lichtemittierenden Vorrichtung und einer Lichtempfangsvorrichtung einen optischen Kanal bildet. Wenn irgendeiner der optischen Kanäle durch ein sich bewegendes Objekt unterbrochen wird, schaltet sich der Bereichssensor ein. Durch ein Arbeiten als Schalter stellt der Bereichssensor bzw. Gebietssensor die Sicherheit der Bediener von Maschinenwerkzeugen, Stanzmaschinen, Pressmaschinen, Bremsen, Gießmaschinen, automatisch gesteuerten Maschinen, Spulenwicklungsmaschinen, Robotern, Gussformmaschinen und so weiter sicher. Im Fall einer Pressmaschine ist der Bereichssensor in einem Erfassungsbereich positioniert, der die gefährliche Zone der Maschine ist, und dann, wenn Finger oder irgendein anderer Teil des Bedienerkörpers in den Erfassungsbereich hineinkommt und einen bestimmten optischen Kanal unterbricht, erfasst der Sensor dieses Phänomen und führt eine sofortige Schutzaktion durch, indem er die Maschine nach unten fährt bzw. ausschaltet oder ein Warnsignal ausgibt. Der Bereichssensor wird auch bei einer automatischen Fertigungsstraße in einer Firma verwendet, wo er das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines sich bewegenden Artikels erfasst und beim Erfassen des Artikels ein Signal für eine Übertragung bzw. einen Transfer zur nächsten Stufe abgibt. In diesem Fall arbeitet der Bereichssensor als Sensor für eine automatische Steuerung.
JP-A-9 064 712], entsprechend US-A-5 818 123, offenbart ein Photosensorsystem, das eine Master-Steuerung und eine Slave- Steuerung aufweist, wobei die Master-Steuerung und die Slave- Steuerung jeweils mit einem Ausgangsdraht zum Ausgeben eines Erfassungssignals verbunden sind, das ein Erfassungsergebnis des Sensors darstellt. Der Ausgangsdraht ist über eine Terminalmontageeinheit mit einer PLC (Programmlogiksteuerung = Program Logic Controller) verbunden. Jeder Sensor muss sein Erfassungssignal mit der Information zum Identifizieren des jeweiligen Sensors zur PLC ausgeben.
Eine spezifische Art eines herkömmlichen Bereichssensors ist detaillierter in Fig. 9 der beigefügten Zeichnungen gezeigt. Er weist einen Lichtprojektor 2 auf, in welchem eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen 21, wie beispielsweise lichtemittierende Dioden (LEDs), die Infrarotstrahlungen oder andere Strahlungen aussenden bzw. emittieren, in einer spezifischen Teilung (in Fig. 9 sind acht lichtemittierende Vorrichtungen vorgesehen) ausgerichtet sind, einen Lichtempfänger 3, in welchem eine entsprechende Anzahl von Lichtempfangsvorrichtungen 31, wie beispielsweise Photodioden 31, die in einer spezifizierten Teilung entsprechend den lichtemittierenden Vorrichtungen 21 ausgerichtet sind, so dass sie Infrarotstrahlen auf optischen Pfaden 9 empfangen, die von den lichtemittierenden Vorrichtungen 21 im Lichtprojektor 2 ausgesendet bzw. emittiert werden, und eine Steuerung 4, die sowohl den Lichtprojektor 2 als auch den Lichtempfänger 3 über ein Kabel 7 steuert. Der Lichtprojektor 2 und der Lichtempfänger 3 sind in einer Seite-an-Seite- Beziehung vorgesehen, so dass der Projektor 2 auf einer Seite des Erfassungsbereichs positioniert ist, wo der Bediener einer Pressmaschine oder von ähnlichem geschützt werden muss, wohingegen der Empfänger 3 auf der anderen Seite des Erfassungsbereichs positioniert ist. Von den lichtemittierenden Vorrichtungen im Lichtprojektor 2 ausgegebene optische Strahlen verlaufen zu den entsprechenden Lichtempfangsvorrichtungen im Lichtempfänger 3, und die Unterbrechung jedes optischen Strahls wird erfasst. Der Lichtempfänger 3 ist auch mit einem Indikator 6 ausgestattet, der den Betriebsstatus des Sensors signalisiert. Wenn es erwünscht ist, kann der Indikator eher am Lichtprojektor 2 als am Lichtempfänger 3 vorgesehen sein.
Gemäß der Steuerung durch die Steuerung 4 emittieren die lichtemittierenden Vorrichtungen 21 im Lichtprojektor 2 zyklisch in Aufeinanderfolge (z. B. von unten nach oben) und synchron, was zwischen einer bestimmten lichtemittierenden Vorrichtung 21 und der entsprechenden Lichtempfangsvorrichtung 31 im Lichtempfänger 3 sichergestellt ist, und es wird veranlasst, dass nur die entsprechende Lichtempfangsvorrichtung 31 zu einem Lichtempfang fähig ist, wohingegen die anderen Lichtempfangsvorrichtungen 31 zu keinem Lichtempfang fähig sind. Der Grund zum Sicherstellen, dass veranlasst wird, dass nur eine entsprechende Lichtempfangsvorrichtung 31 zu einer Zeit zu einem Lichtempfang fähig ist, besteht darin, dass das Licht von einer bestimmten lichtemittierenden Vorrichtung 21 nicht notwendigerweise in die entsprechende Lichtempfangsvorrichtung 31 eingespeist wird, und es einen Fall geben kann, in welchem dasselbe Licht auch in danebenliegende Lichtempfangsvorrichtungen 31 als Licht mit einer vergleichsweise hohen Intensität eingespeist wird. Anders ausgedrückt ist der herkömmliche Bereichssensor derart entworfen, dass die Lichtempfangssignale von allen Lichtempfangsvorrichtungen 31 gemeinsam in eine einzige Binarisierungsschaltung zugeführt werden und, obwohl ein bestimmter Kanal durch ein Objekt unterbrochen wird, das in den Erfassungsbereich hineingekommen ist, das in danebenliegende Lichtempfangsvorrichtungen 31 eingespeiste Licht veranlasst, dass der Gesamtsignalpegel eine Schwelle übersteigt und der Sensor fehlerhaft so bestimmt wird, dass das projizierte Licht durch den Lichtempfänger empfangen wird, und somit darin fehlschlägt, eine richtige Erfassung des Objekts zu erreichen, das in den Erfassungsbereich hineingekommen ist.
Andererseits unterbricht dann, wenn eine Erfassung fortgeführt wird, während nur ein optischer Pfad gleichzeitig zyklisch effektiv gemacht wird, das Hineinkommen eines Objekts oder von Fingern oder irgendeines anderen Teils des menschlichen Körpers in den Erfassungsbereich den optischen Pfad 9 in der beeinflussten Position, so dass er nicht mehr durch die entsprechende Lichtempfangsvorrichtung 31 empfangen wird, woraufhin der Sensor ein Warnsignal ausgibt oder die Maschine nach unten fährt bzw. abschaltet, um eine Sicherheit für den Bediener sicherzustellen.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm für den betrachteten Bereichssensor. Der Bereichssensor 1 ist mit dem Lichtprojektor 2, dem Lichtempfänger 3 und der Steuerung 4 versehen.
Der Lichtprojektor 2 weist eine erwünschte Anzahl N von lichtemittierenden Vorrichtungen 21 (211, 212, ..., 21N) in der Form von lichtemittierenden Dioden oder ähnlichem auf, die mit einer gewünschten Teilung bzw. einem gewünschten Abstand, sagen wir 40 mm, beabstandet sind, N lichtemittierende Schaltungen 22 (221, 222, ..., 22N) zum Treiben dieser lichtemittierenden Vorrichtungen 21, ein Gatearray 23, das die N lichtemittierenden Schaltungen 22 auf einer Zeitaufteilungsbasis mittels Abtastung steuert, um die nötige Verarbeitung zum Erfassung von Anormalitäten und das Anzeigen der erfassten Anormalität durchzuführen, eine Taktgebungs-Oszillatorschaltung 25 und eine Leistungsversorgungsschaltung 26. Im dargestellten Fall wird der Betrieb der lichtemittierenden Schaltungen 22 unter Verwendung des Gatearrays 23 gesteuert. Es muss nicht gesagt werden, dass das Gatearray durch andere Steuervorrichtungen, wie beispielsweise eine CPU, ersetzt werden kann.
Der Lichtempfänger 3 weist eine erwünschte Anzahl N von Lichtempfangsvorrichtungen 31 (311, 312, ..., 31N) in der Form von Phototransistoren oder ähnlichem auf, die mit derselben Teilung bzw. demselben Abstand wie die lichtemittierenden Vorrichtungen 21 im Lichtprojektor 2 angeordnet sind, N Lichtempfangsschaltungen 32 (321, 322, ..., 32N) zum Durchführen einer I-V-(Intensitäts- Spannungs-)Umwandlung bei den Lichtempfangssignalen von den jeweiligen Lichtempfangsvorrichtungen 31, ein Gatearray 33, das die N Lichtempfangsschaltungen 32 auf einer Zeitaufteilungsbasis synchron zu den entsprechenden lichtemittierenden Vorrichtungen 21 mittels Abtastung steuert, eine Indikatorschaltung 34, die den Status des zugehörigen Bereichssensors anzeigt, eine taktgebende Oszillatorschaltung 35, eine Leistungsversorgungsschaltung 36, eine Lichtempfangssignal-Verarbeitungsschaltung 37, die die Lichtempfangssignale von den Lichtempfangsschaltungen 32 gemeinsam verstärkt, binarisiert und erfasst, eine Erfassungssignal-Ausgabeschaltung und eine Ausgabeschaltung 38 zum Liefern von Synchronisationssignalen. Neben einer synchronen Steuerung mittels Abtastung führt das Gatearray 33 zusätzliche Erfassungsoperationen, Anormalitäts- Erfassungsoperationen und eine Verarbeitung zum Anzeigen der Ergebnisse der Erfassung durch. Wie in dem Fall des Gatearrays 23 kann das Gatearray 33 natürlich durch andere Steuervorrichtungen, wie beispielsweise eine CPU, ersetzt werden.
Die Steuerung 4 enthält eine Steuerschaltung 41 in der Form eines Gatearrays; die Steuerschaltung 41 empfängt eine externe Eingabe von einer externen Eingabeschaltung unter Verwendung eines Eingangsanschlusses, eine Modeneinstellung von einer Modeneinstellschaltung unter Verwendung eines DIP- Schalters und ein Signal, das den Status einer Lichtprojektion von einem Sensoranschlussstück 42 zum Lichtprojektor über eine Lichtprojektionsstatussignal- Eingabeschaltung anzeigt; die Steuerschaltung 41 empfängt auch die vorgenannte Erfassungsausgabe und ein Systemsynchronisationssignal von einem Sensoranschlussstück 43 zum Lichtempfänger über eine Erfassungssignal- Eingabeschaltung bzw. eine Synchronisationssignal- Eingabeschaltung. Die Steuerschaltung 41 liefert die folgenden drei Signale von einer Ausgabeschaltung 47: ein Synchronisationssignal, ein Modeneinstellsignal und ein Ausschalt-Ausgabesignal, die jeweils zum Lichtprojektor 2, zum Lichtempfänger 3 und zu der Pressmaschine oder ähnlichem gesendet werden. Zusätzlich veranlasst die Steuerschaltung 41, dass eine Indikator-LED leuchtet, um über eine Indikatorschaltung 48 anzuzeigen, dass die Steuerung 4 in Betrieb ist und sie von einem Tastschalter ein Signal empfängt, um die Steuerung 4 aus einem verriegelten Zustand zu lösen. Die Steuerung 4 enthält auch eine System- Leistungsversorgungsschaltung 49 zum Zuführen von Betriebsenergie zum Lichtprojektor, zum Lichtempfänger und zur Steuerung, eine interne Leistungsversorgungsschaltung 46, mit welcher die Spannung von der System- Leistungsversorgungsschaltung 49 in eine konstante Betriebsspannung für die Steuerschaltung umgewandelt wird, und eine Oszillatorschaltung 45 zum Takten der Steuerung.
Die oben beschriebenen Schaltungskonfigurationen des Lichtprojektors, des Lichtempfängers und der Steuerung sind nur ein Beispiel, und andere Konfigurationen können verwendet werden; beispielsweise können die Schaltungen in der Steuerung 4 optional zum Lichtprojektor 2 oder zum Lichtempfänger 3 transferiert werden. Gegensätzlich dazu können die Schaltungen im Lichtprojektor 2 oder im Lichtempfänger 3 zur Steuerung 4 transferiert werden. Somit sind die interessierenden einzelnen Schaltungen keineswegs auf diejenigen beschränkt, die in Fig. 8 gezeigt sind.
Die vorangehende Beschreibung gehört zu dem Fall, in welchem nur ein Bereichssensor verwendet wird. Wenn mehr als ein Bereich erfasst werden muss, ist eine entsprechende Anzahl von solchen Bereichssensoren nötig. Fig. 5 zeigt eine herkömmliche Steuerschaltungskonfiguration, die mit mehr als einem Bereichssensor verwendet wird.
In dem in Fig. 5 gezeigten Fall werden zwei Bereichssensoren 1 und 1A verwendet. Der Bereichssensor 1 enthält einen Lichtprojektor 1, einen Lichtempfänger 3 und eine Master- Steuerung 4, die dieselben Schaltungskonfigurationen wie der Lichtprojektor 2, der Lichtempfänger 3 und die Steuerung 4 haben, die in Fig. 8 gezeigt sind. Gleichermaßen hat der Bereichssensor 1A einen Lichtprojektor 2A, einen Lichtempfänger 3A und eine Master-Steuerung 4, die auch dieselben Schaltungskonfigurationen haben, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind. Somit haben die zwei Master-Steuerungen 4 jeweils einen Erfassungsteil und eine Ausgabeschaltung, und als System sind sie unabhängig voneinander. Solche Master- Steuerungen werden parallel verwendet.
Ein Problem bei dem in Fig. 5 gezeigten Aufbau besteht darin, dass er eine Signalverarbeitung dafür braucht, sicherzustellen, dass mehr als eine Ausgabe in einer Leitung behandelt werden kann, sich aber dann die Anzahl von Verdrahtungsstufen erhöhte. Als weiteres Problem erhöht sich die Anzahl von Leistungsversorgungs-Verkabelungsstufen und wird der Ausgabeteil ungebührlich redundant, wodurch der Installationsraum erhöht wird, der ungebührlich besetzt wird, mit dem Ergebnis, dass die Vorrichtung großräumig wird. Zusätzlich wird die Unterbrechung einer optischen Achse in einem Bereichssensor aufgrund der Systemunabhängigkeit durch den Empfang des Lichts vom anderen Bereichssensor begleitet, woraufhin ein optisches Signal durch ein anderes optisches Signal gestört wird, um potentiell einen fehlerhaften Betrieb der Vorrichtung zu verursachen.
Fig. 6 zeigt eine weitere Steuerschaltungskonfiguration, die mit mehr als einem Bereichssensor verwendet wird. Im in Fig. 6 gezeigten Fall werden zwei Bereichssensoren 1 und 1A verwendet. Der Bereichssensor 1 enthält einen Lichtprojektor 2, einen Lichtempfänger 3 und eine Master-Steuerung 4, die dieselben Schaltungskonfigurationen haben, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind, und der Bereichssensor 1A hat einen Lichtprojektor 2A, einen Lichtempfänger 3A und eine Master- Steuerung 4, die auch dieselben Schaltungskonfigurationen haben, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind. Somit haben die zwei Master-Steuerungen 4 jeweils einen Erfassungsteil und einen Ausgabeteil, und als System sind sie unabhängig voneinander. Kurz gesagt sind die in Fig. 6 gezeigten Schaltungskonfigurationen identisch zu denjenigen, die in Fig. 5 gezeigt sind, außer dass die zwei unabhängigen Systeme durch Anti-Interferenzleitungen 8 verbunden sind und die Zeitgaben ihrer Operationen eingestellt sind, um sicherzustellen, dass es keine wechselseitige Interferenz zwischen zwei optischen Signalen geben wird. Die in Fig. 6 gezeigte Schaltungskonfiguration eliminiert die Möglichkeit von fehlerhaften Operationen aufgrund der wechselseitigen Interferenz zwischen zwei optischen Signalen, aber die anderen Probleme bei der in Fig. 5 gezeigten Schaltungskonfiguration bleiben noch zu lösen. Das bedeutet, dass eine Signalverarbeitung erforderlich ist, um sicherzustellen, dass mehr als eine Ausgabe in einer Leitung behandelt werden kann, sich aber dann die Anzahl von Verdrahtungsstufen erhöht. Zusätzlich erhöht sich die Anzahl von Leistungsversorgungs-Verkabelungsstufen und wird der Ausgabeteil ungebührlich redundant, wodurch der Installationsraum erhöht wird, der ungebührlich besetzt wird, mit dem Ergebnis, dass die Vorrichtung großräumig wird.
Fig. 7 zeigt eine weitere Steuerschaltungskonfiguration, die mit mehr als einem Bereichssensor verwendet wird. In dem in Fig. 7 gezeigten Fall werden zwei Bereichssensoren 1 und 1A verwendet. Der Bereichssensor 1 hat einen Lichtprojektor 2 und einen Lichtempfänger 3, und gleichermaßen hat der Bereichssensor 1A einen Lichtprojektor 2A und einen Lichtempfänger 3A. Die zwei Bereichssensoren nutzen eine gemeinsame Steuerung 4 beim Steuern der Lichtprojektoren und -empfänger, die sie verwenden, gemeinsam. Diese Schaltungskonfiguration löst nicht nur das Problem, dass eine Signalverarbeitung erforderlich ist, um sicherzustellen, dass mehr als eine Ausgabe in einer Leitung behandelt werden kann, was in der Erhöhung bezüglich der Anzahl von Verdrahtungsstufen resultiert, sondern auch das Problem, dass sich die Anzahl von Leistungsversorgungs-Verkabelungsstufen erhöht, um einen Ausgabeteil ungebührlich redundant zu machen. Jedoch hat die in Fig. 7 gezeigte Schaltungskonfiguration einen schwerwiegenden Nachteil gehabt, der darin besteht, dass dann, wenn es eine Änderung bezüglich der Einrichtung gibt, die das betrachtete Erfassungssystem verwendet, nämlich dann, wenn sich die Anzahl von Bereichssensoren ändert, die gemeinsame Steuerung durch eine andere ersetzt werden muss.
Weiterhin kann man dann, wenn die in Fig. 7 gezeigte Steuerung dazu entworfen ist, bis zu einer maximalen Anzahl von optischen Achsen betreibbar zu sein, Bereichssensoren mit einer kleineren Anzahl von optischen Achsen verwenden, aber es besteht noch eine Notwendigkeit, eine großräumige Steuerung zu verwenden, die bis zu der maximalen Anzahl von optischen Achsen behandeln kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Unter den Umständen ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerung zur Verwendung mit mehr als einem Bereichssensor zu schaffen, die die Notwendigkeit vermeidet, eine Signalverarbeitung durchzuführen, um sicherzustellen, dass mehr als eine Ausgabe in einer Leitung behandelt werden kann, um dadurch die Anzahl von Verdrahtungsstufen und von Leistungsversorgungs-Verkabelungsstufen zu reduzieren, die von dem Problem einer wechselseitigen Interferenz zwischen optischen Signalen befreit ist, die den Ausgabeteil nicht ungebührlich redundant werden lässt, um dadurch den Installationsraum zu eliminieren, der durch den Ausgabeteil ungebührlich besetzt wird, und die daher bezüglich der Größe kleiner gemacht werden kann. Die Steuerung der Erfindung hat ein zusätzliches Merkmal, das selbst dann, wenn es eine Änderung bei der Einrichtung gibt, die das Erfassungssystem verwendet, keine massive Änderung durch Ersetzen der Steuerung durch eine andere durchgeführt werden muss. Es sollte hier beachtet werden, dass der Ausdruck "eine Leitung einer Steuerausgabe" nicht notwendigerweise nur ein einzelnes Ausgangssignal bedeutet, sondern den Fall enthalten kann, in welchem mehr als eine Ausgabe desselben Signals geliefert wird oder in welchem ein Signal ausgegeben wird, das sich zusammen mit diesem Signal ändert.
Zum Erreichen der Ausgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Steuerung gemäß Anspruch 1. Verbesserungen davon sind in abhängigen Ansprüchen spezifiziert.
Eine Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Master-Steuerung aufweisen, die nicht nur einen der Bereichssensoren steuern kann, sondern auch wenigstens einen anderen Bereichssensor, und eine Slave-Steuerung, die mit der Master-Steuerung verbunden ist und die einen Signaltransfer bzw. eine Signalübertragung zwischen der Master-Steuerung und dem wenigstens einen anderen Bereichssensor durchführt.
Weiterhin kann eine Steuerung zur Verwendung mit einer Vielzahl von Bereichssensoren vorgesehen sein, die mehr als einen Bereichssensor mit einer Vielzahl von optischen Achsen steuert, die eine Gruppe aus einem Lichtprojektor und einem Lichtempfänger verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes aufweist: eine Master-Steuerung, die eine Steuerschaltung aufweist, die nicht nur einen der · Bereichssensoren steuern kann, sondern auch wenigstens einen anderen Bereichssensor, und ein Verbindungsstück, das eine Signalübertragung zwischen der Steuerschaltung und dem wenigstens einen anderen Bereichssensor durchführt; und eine Slave-Steuerung, die mit dem Verbindungsstück in der Master- Steuerung verbunden ist und die ein hinzugefügtes Verbindungsstück zum Durchführen einer Signalübertragung zwischen dem Verbindungsstück und dem wenigstens einen anderen Bereichssensor hinzugefügt hat.
Weiterhin kann eine Vielzahl der anderen Bereichssensoren verwendet werden, und die erste Slave-Steuerung ist mit der Master-Steuerung verbunden, die zweite Slave-Steuerung ist mit der ersten Slave-Steuerung verbunden, die dritte Slave- Steuerung ist mit der zweiten Slave-Steuerung verbunden, und so weiter, bis die N-te Slave-Steuerung mit der (N-1)-ten Slave-Steuerung verbunden ist.
Weiterhin kann die oben beschriebene Steuerung noch eine Leistungsversorgungsleitung enthalten, die Leistung von der Master-Steuerung zu jeder der Slave-Steuerungen zuführt.
Weiterhin kann jede der Slave-Steuerungen einen Indikator enthalten, um den Status ihres Betriebs zu zeigen.
Weiterhin kann jede der Slave-Steuerungen ein Flag zum Erkennen ihres Zusatzes enthalten.
Weiterhin kann ein Erweiterungs-Anschlussstück an einer Seite des Gehäuses der Master-Steuerung vorgesehen sein, und ein weiteres Erweiterungs-Anschlussstück kann an der Seite des Gehäuses jeder der Slave-Steuerungen vorgesehen sein, das der Master-Steuerung gegenüberliegt und auf derselben Höhe wie das Erweiterungs-Anschlussstück an der Master-Steuerung ist, so dass beim Verkoppelnder zwei Gehäuse das eine Erweiterungs-Anschlussstück mit dem anderen Erweiterungs- Anschlussstück verbunden wird, um dadurch sicherzustellen, dass die einzelnen Slave-Steuerungen auf einfache Weise zur Master-Steuerung hinzugefügt werden können.
Weiterhin kann die Master-Steuerung die beabsichtigte Steuerung durch Abtasten der lichtemittierenden und lichtempfangenden Schaltungen in allen mit der Master- Steuerung verbundenen Bereichssensoren auf einer Zeitaufteilungsbasis durchführen.
Darüber hinaus kann eine Steuerung zur Verwendung mit einer Vielzahl von Bereichssensoren vorgesehen sein, die eine Master-Steuerung aufweist, die einen Bereichssensor mit einer Vielzahl von optischen Achsen steuert, die eine Gruppe aus einem Lichtprojektor und einem Lichtempfänger verbinden und eine oder mehrere Slave-Steuerungen, die eine gleiche Anzahl von anderen Bereichssensoren steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Master-Steuerung eine Vielzahl von Ausgaben in einer Leitung liefern kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Steuerung von zwei Bereichssensoren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Steuerung aus drei Bereichssensoren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm für einen der Bereichssensoren, die in Fig. 1 gezeigt sind, und die zugehörige Master-Steuerung;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm für die Master-Steuerung und die Slave-Steuerung, die in Fig. 1 gezeigt sind;
Fig. 5 zeigt eine herkömmliche Steuerung von zwei Bereichssensoren;
Fig. 6 zeigt eine weitere herkömmliche Steuerung von zwei Bereichssensoren;
Fig. 7 zeigt eine weitere herkömmliche Steuerung von zwei Bereichssensoren;
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm für einen der in Fig. 5 gezeigten Bereichssensoren und die zugehörige Master-Steuerung;
Fig. 9 ist eine diagrammäßige perspektivische Ansicht eines gemeinsamen Bereichssensors;
Fig. 10 zeigt die Systemkonfiguration der Steuerung der Erfindung, die mit N Bereichssensoren zu verwenden ist; und
Fig. 11 zeigt eine verbesserte Version der in Fig. 10 gezeigten Steuerung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Steuerung zur Verwendung mit zwei Bereichssensoren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine Steuerung von drei Bereichssensoren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 3 ist ein Blockdiagramm für einen der in Fig. 1 gezeigten Bereichssensoren; und Fig. 4 ist ein Blockdiagramm für die Master-Steuerung und die Slave- Steuerung, die in Fig. 1 gezeigt sind.
In Fig. 1 sind ein Bereichssensor 1 und der andere Bereichssensor 1A gezeigt. Der Bereichssensor 1 enthält einen Lichtprojektor 2, einen Lichtempfänger 3 und eine Master- Steuerung 4A, wohingegen der Bereichssensor 1A einen Lichtprojektor 2A, einen Lichtempfänger 3A und eine Slave- Steuerung 5A aufweist. Die Lichtprojektoren 2 und 2A und die Lichtempfänger 3 und 3A haben dieselben Schaltungskonfigurationen wie der Lichtprojektor 2 und der Lichtempfänger 3, die unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben worden sind. Jedoch haben die Master-Steuerung 4A und die Slave-Steuerung 5A andere Schaltungskonfigurationen als diejenigen, die in Fig. 8 gezeigt sind. Auf den folgenden Seiten beschreiben wir zuerst die Schaltungskonfigurationen der Master-Steuerung 4A, des Lichtprojektors 2 und des Lichtempfängers 3.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das die
Schaltungskonfigurationen des Lichtprojektors 2, des Lichtempfängers 3 und der Master-Steuerung 4A zeigt. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, weist der Lichtprojektor 2 eine erwünschte Anzahl N von lichtemittierenden Vorrichtungen 21 (211, 212, ..., 21N) in der Form von lichtemittierenden Dioden oder ähnlichem auf, N lichtemittierende Schaltungen 22 (221, 222, ..., 22N) zum Treiben dieser lichtemittierenden Vorrichtungen 21, ein Gatearray 23, das die N lichtemittierenden Schaltungen 22 auf einer Zeitaufteilungsbasis mittels Abtastung steuert, um die nötige Verarbeitung zum Erfassen von Anormalitäten und ein Anzeigen der erfassten Anormalität durchzuführen, eine Indikatorschaltung 24 zum Anzeigen des Status des zugehörigen Bereichssensors, eine taktgebende Oszillatorschaltung 25 und eine Leistungsversorgungsschaltung 26.
Der Lichtempfänger 3 weist eine erwünschte Anzahl N von Lichtempfangsvorrichtungen 31 (311, 312, ..., 31N) in der Form von Phototransistoren oder ähnlichem auf, die mit derselben Teilung bzw. demselben Abstand wie die lichtemittierenden Vorrichtungen 21 beabstandet sind, N Lichtempfangsschaltungen 32 (321, 322, ..., 32N) zum Durchführen einer I-V-(Intensitäts-Spannungs-)Umwandlung an den Lichtempfangssignalen von den jeweiligen Lichtempfangsvorrichtungen 31, ein Gatearray 33, das die N Lichtempfangsschaltungen 32 auf einer Zeitaufteilungsbasis synchron zu den entsprechenden lichtemittierenden Vorrichtungen 21 mittels Abtastung steuert, eine Indikatorschaltung 34, die den Status des zugehörigen Bereichssensors anzeigt, eine taktgebende Oszillatorschaltung 35, eine Leistungsversorgungsschaltung 36, eine Lichtempfangssignal-Verarbeitungsschaltung 37, die die Lichtempfangssignale von den Lichtempfangsschaltungen 32 gemeinsam verstärkt, binarisiert und erfasst, eine Erfassungssignal-Ausgabeschaltung und eine Synchronisationssignal-Ausgabeschaltung 31. Neben einer synchronen Abtaststeuerung führt das Gatearray 33 zusätzliche Erfassungsoperationen, Anormalitäts-Erfassungsoperationen und ein Verarbeiten zum Anzeigen der Ergebnisse der Erfassung durch.
Die Master-Steuerung 4A enthält eine Steuerschaltung 41 in der Form eines Gatearrays; die Steuerschaltung 41 empfängt eine externe Eingabe von einer externen Eingabeschaltung unter Verwendung eines Eingangsanschlusses, eine Modeneinstellung von einer Modeneinstellschaltung unter Verwendung eines DIP-Schalters, ein Signal, das den Status einer Lichtprojektion von einem Sensor-Anschlussstück 42 zum Lichtprojektor über eine Lichtprojektionsstatussignal- Eingabeschaltung anzeigt; die Steuerschaltung 41 empfängt auch die vorgenannte Erfassungsausgabe und ein Systemsynchronisationssignal von einem Sender-Anschlussstück 43 zum Lichtempfänger über eine Erfassungssignal- Eingabeschaltung bzw. eine Synchronisationssignal- Eingabeschaltung. Die Steuerschaltung 41 liefert die folgenden drei Signale von einer Ausgabeschaltung 47: ein Synchronisationssignal, ein Modeneinstellsignal und ein Ausschalt-Ausgabesignal, die jeweils zum Lichtprojektor 2, zum Lichtempfänger 3 und zu der Pressmaschine oder ähnlichem gesendet werden. Zusätzlich veranlasst die Steuerschaltung 41, dass eine Indikator-LED leuchtet, um über eine Indikatorschaltung 48 anzuzeigen, dass die Master-Steuerung 4A in Betrieb ist und sie von einem Tastschalter ein Signal zum Lösen der Master-Steuerung 4A aus einem verriegelten Zustand empfängt. Die Master-Steuerung 4A enthält auch eine System-Leistungsversorgungsschaltung 49 zum Zuführen von Betriebsenergie zum Lichtprojektor, zum Lichtempfänger und zur Steuerung, eine interne Leistungsversorgungsschaltung 46, mit welcher die Spannung von der System- Leistungsversorgungsschaltung 49 zu einer konstanten Betriebsspannung für die Steuerschaltung umgewandelt wird, und eine Oszillatorschaltung 45 zum Takten der Steuerung.
Die Master-Steuerung 4A unterscheidet sich von der Steuerung 4 in Fig. 8 darin, dass die Steuerschaltung 41 nicht nur den zugehörigen Bereichssensor erfassen und steuern kann, sondern auch wenigstens einen anderen Bereichssensor, der hinzugefügt ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Kurz gesagt hat die Master-Steuerung 4A zum Durchführen einer Stapelverarbeitung von Signalen von mehr als einem Bereichssensor ein hinzugefügtes Anschlussstück 44, das sicherstellt, dass verschiedene Signale, die zu dem hinzugefügten Bereichssensor gehören, zu und von einem hinzugefügten Anschlussstück 54 in der Slave-Steuerung 5A übertragen werden. Somit gibt das hinzugefügte Anschlussstück 44 ein Synchronisationssignal für den hinzugefügten Sensor aus, empfängt ein Synchronisationssignal vom hinzugefügten Sensor, ein Signal, das den Status einer Lichtprojektion im hinzugefügten Sensor anzeigt, und ein Erfassungssignal vom hinzugefügten Sensor, das eine Lichtunterbrechung anzeigt, und gibt ein Modeneinstellsignal für den hinzugefügten Sensor aus. Zusätzlich führt das hinzugefügte Anschlussstück 44 Versorgungsenergie zur Slave-Steuerung 5A zu; weiterhin gibt es ein Indikatorsignal aus, das den Betrieb der Slave- Steuerung zeigt, wie es später beschrieben wird, und es kann gleichzeitig ein Erkennungs-Flag 56 empfangen, das die Hinzufügung der Slave-Steuerung 5A zur Master-Steuerung 4A zeigt.
Die Steuerschaltung 41 lässt zu, dass alle lichtemittierenden Vorrichtungen in den Lichtprojektoren 2 und 2A in Aufeinanderfolge in spezifizierten Intervallen mittels Abtastung erleuchten, die die Zeitgabe einer Lichtemission von diesen projizierenden Vorrichtungen berücksichtigen. Synchron zu dieser Emissionszeit lässt die Steuerschaltung 41 zu, dass alle Lichtempfangsvorrichtungen in den entsprechenden Lichtempfängern 3 und 3A einen abgetasteten Lichtempfang durchführen. Wenn 64 optische Pfade innerhalb einer Periode von 7 ms abgetastet werden können, kann die Anzahl von betreibbaren optischen Pfaden auf bis zu 64 erhöht werden. Es muss nicht gesagt werden, dass die Steuerschaltung 41 die nötige Steuerung selbst dann durchführen kann, wenn keine optischen Pfade hinzugefügt sind. Es soll hier ein Bereichssensor mit 16 optischen Pfaden betrachtet werden; in diesem Fall werden Leitungen entsprechend 48 (= 64 - 16) optischen Pfaden ausgeschaltet, um die nötige Steuerung zu ermöglichen. Somit gibt es in Reaktion auf eine Erhöhung oder eine Verringerung der Anzahl von optischen Pfaden keine Notwendigkeit, die Steuerung 4 durch eine andere zu ersetzen. Nicht ein einziger Teil der elektrischen Schaltungen muss geändert werden, und es gibt auch kein Problem bezüglich der Sicherheit von Operationen.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das die Verbindung zwischen der Master-Steuerung 4A und der Slave-Steuerung 5A zeigt. In diesem Blockdiagramm sind der Lichtprojektor 2 und der Lichtempfänger 3 an der oberen linken Seite gezeigt, und die Master-Steuerung 4A darunter. Die Schaltungskonfigurationen des Lichtprojektors 2, des Lichtempfängers 3 und der Master- Steuerung sind bereits unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben worden. Die andere Gruppe aus dem Lichtprojektor 2A und dem Lichtempfänger 3A ist an der oberen rechten Seite der Fig. 4 gezeigt, und die Slave-Steuerung 5A darunter. Der Lichtprojektor 2A und der Lichtempfänger 3A haben dieselben Schaltungskonfigurationen wie der Lichtprojektor 2 und der Lichtempfänger 3, die bereits unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben sind.
Die Slave-Steuerung 5A hat ein hinzugefügtes Anschlussstück 54, das an einer Oberfläche ihres Gehäuses gegenüberliegend der Oberfläche des Gehäuses der Master-Steuerung 4A vorgesehen ist, an welcher das hinzugefügte Anschlussstück 44 vorgesehen ist. Verschiedene Signale für den hinzugefügten Sensor werden über das hinzugefügte Anschlussstück 54 zu und von der Master-Steuerung 4A übertragen. Insbesondere empfängt die Slave-Steuerung 5A mittels des hinzugefügten Anschlussstücks 54 ein Synchronisationssignal für den hinzugefügten Sensor, gibt ein Synchronisationssignal vom hinzugefügten Sensor, ein Signal, das den Status einer Lichtprojektion vom hinzugefügten Sensor anzeigt, und ein Erfassungssignal vom hinzugefügten Sensor, das den Status einer Lichtunterbrechung anzeigt, aus, und empfängt ein Modeneinstellsignal für den hinzugefügten Sensor. Zusätzlich zur Übertragung von solchen Signalen führt das Anschlussstück 54 Versorgungsenergie zu Anschlussstücken 52 und 53 des hinzugefügten Sensors zu.
Die Slave-Steuerung 5A hat auch eine Indikator-LED, die den Status ihres Betriebs zeigt, und eine Indikatorschaltung 55 zum Treiben dieser Indikator-LED. Somit kann der Bediener durch Schauen auf die Indikator-LED auf einfache Weise verifizieren, dass die Slave-Steuerung 5A im hinzugefügten Sensor normal arbeitet. Weiterhin wird ein Erkennungs-Flag, das die Hinzufügung der Slave-Steuerung 5A im hinzugefügten Sensor zeigt, zur Master-Steuerung 4A gesendet, die somit auf ein Empfangen des Erkennungs-Flags hin zu einer positiven Erfassung der Hinzufügung der Slave-Steuerung 5A fähig ist. Ein Beispiel des anwendbaren Erkennungs-Flags ist das Ein- oder Ausschalten des Schalters, der eingeschaltet wird, um die Slave-Steuerung 5A mit der Master-Steuerung 4A zu verbinden.
Die oben beschriebenen Schaltungskonfigurationen bieten den Vorteil, dass es selbst im Fall eines Installierens zweier Bereichssensoren keine Notwendigkeit gibt, Ausgangs- oder Leistungskabel zu verketten, wie bei den herkömmlichen Sensoren, und das Anschlussstück an der Slave-Steuerung 5A muss nur mit dem Anschlussstück an der Master-Steuerung 4A verbunden werden; als Ergebnis wird die Anzahl von Verdrahtungs- oder Verkabelungsstufen reduziert, und der Ausgabeteil wird nicht ungebührlich redundant gemacht, um den Installationsraum auf eine verschwenderische Weise zu besetzen, und dies trägt zur Herstellung einer kleineren Vorrichtung bei.
Zusätzlich werden die lichtemittierenden und -empfangenden Schaltungen in den verwendeten zwei Bereichssensoren mittels Abtastung durch die einzige Steuerschaltung 41 auf einer Zeitaufteilungsbasis gesteuert, und dies eliminiert die Möglichkeit für eine wechselseitige Interferenz zwischen optischen Signalen. Als weiterer Vorteil kann eine Änderung bei der Einrichtung, die das Erfassungssystem verwendet, durch ledigliches Hinzufügen einer Slave-Steuerung behandelt werden, und es gibt keine Notwendigkeit, die Steuerung gänzlich zu ersetzen.
Die vorangehende Beschreibung betrifft den Fall eines Hinzufügens einer Einheit einer Slave-Steuerung 5A zur Master-Steuerung 4A. Wenn die Steuerschaltung 41 von einem Typ ist, der bis zu 64 optischen Achsen steuern kann, kann unter der Annähme, dass jeder Sensor 16 optische Achsen hat, ein Maximum von vier Bereichssensoren installiert werden. Dies bedeutet, dass drei Slave-Steuerungen zur Master- Steuerung hinzugefügt werden können. Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem zwei Slave- Steuerungen zur Master-Steuerung hinzugefügt sind. Wie es gezeigt ist, wird dann, wenn drei Bereichssensoren 1, 1A und 1B verwendet werden, die erste Slave-Steuerung 5A mit der Master-Steuerung 4A verbunden, und wird die zweite Slave- Steuerung 5B mit der ersten Slave-Steuerung 5A verbunden.
Im dargestellten Fall hat die Master-Steuerung 4A zwei hinzugefügte Anschlussstücke des in Fig. 4 gezeigten Typs, und Steuersignale von der Steuerschaltung 41 werden zur Verwendung in den Bereichssensoren 1, 1A und 1B auf einer spezifizierten Zeitaufteilungsbasis verteilt, so dass sie über die zugehörigen Anschlussstücke zu und von einzelnen Sensoren übertragen werden. Die erste Slave-Steuerung 5A hat zwei hinzugefügte Anschlussstücke auf der Seite, die der Master-Steuerung 4A nahe ist, und ein hinzugefügtes Anschlussstück auf der Seite, die von der Master-Steuerung 4A entfernt ist. Eines der zwei hinzugefügten Anschlussstücke auf der Seite, die nahe zur Master-Steuerung 4A ist, nimmt die Schaltungskonfiguration an, die in Fig. 4 gezeigt ist, und das andere ist direkt mit dem hinzugefügten Anschlussstück verbunden, das auf der Seite entfernt von der Master-Steuerung 4A positioniert ist, so dass eine Signalübertragung zwischen der Steuerschaltung 41 und der Slave-Steuerung 5B für den dritten Bereichssensor 1B über die Slave-Steuerung 5A durchgeführt wird. Die Slave-Steuerung 5B für den dritten Bereichssensor 1B, der am entferntesten Ende des Systems angeordnet ist, hat dieselbe Schaltungskonfiguration wie die in Fig. 4 gezeigte Slave- Steuerung 5A.
Spricht man von der Leistungsleitung, sind drei Bereichssensoren 1, 1A und 1B parallel zu einer System- Leistungsversorgungsschaltung (in Fig. 4 durch 49 gezeigt) geschaltet, so dass zwei Leitungsdrähte durch die erste Slave-Steuerung 5A in Richtung zur zweiten Slave-Steuerung 5B geführt werden können, von welcher aus einer von ihnen zur Verwendung mit dem zugehörigen Sensor verzweigt wird.
Die vorangehende Beschreibung betrifft die Schaltungskonfiguration der Steuerung, die in dem Fall eines Installierens von drei Bereichssensoren zu verwenden ist. Fig. 10 zeigt die Schaltungskonfiguration einer Steuerung, die in einem allgemeineren Fall eines Installierens von N Bereichssensoren zu verwenden ist. Wie es gezeigt ist, ist die erste Slave-Steuerung 5A mit der Master-Steuerung 4A verbunden, ist die zweite Slave-Steuerung 5B mit der ersten Slave-Steuerung 5A verbunden, und ist die N-te Slave- Steuerung mit der (N-1)-ten Slave-Steuerung verbunden. In diesem allgemeinen Fall hat die Master-Steuerung 4A N hinzugefügte Anschlussstücke für die Slave-Steuerungen, und Steuersignale von der Steuerschaltung 41 (wie sie durch dicke Linien gezeigt sind) werden zwischen den N hinzugefügten Anschlussstücken auf einer spezifizierten Zeitaufteilungsbasis verteilt. Die erste Slave-Steuerung 5A hat N hinzugefügte Anschlussstücke auf der Seite, die der Master-Steuerung 4A nahe ist; eines der N hinzugefügten Anschlussstücke dient zur Verwendung bei der ersten Slave- Steuerung, und die anderen, die mit den untergeordneten Slave-Steuerungen zu verwenden sind, werden durch das Innere der ersten Slave-Steuerung 5A geführt. Die zweite Slave- Steuerung 5B hat (N-1) hinzugefügte Anschlussstücke auf der Seite, die der ersten Slave-Steuerung 5A nahe ist; eines der N hinzugefügten Anschlussstücke dient zur Verwendung mit der zweiten Slave-Steuerung, und die anderen, die bei den untergeordneten Slave-Steuerungen zu verwenden sind, werden durch das Innere der zweiten Slave-Steuerung 5B geführt. Die Beschreibung gilt für die nachfolgenden Slave-Steuerungen, und die letzte (N-te) Slave-Steuerung hat dieselbe Schaltungskonfiguration wie die Slave-Steuerung 5A, die in Fig. 4 gezeigt ist.
Spricht man von der Leistungsleitung (die durch duale Linien gezeigt ist), sind die Bereichssensoren 1, 1A, 1B, ..., 1N zu einer System-Leistungsversorgungsschaltung (die in Fig. 4 durch 49 gezeigt ist) parallel geschaltet, so dass zwei Leitungsdrähte durch jede Slave-Steuerung in Richtung zur untergeordneten Slave-Steuerung geführt werden können, von wo aus einer von ihnen zur Verwendung mit dem zugehörigen Sensor verzweigt wird.
Bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen sind die N Slave- Steuerungen in einer festgelegten Reihenfolge zu verwenden, so dass das Hinzufügen von zusätzlichen Slave-Steuerungen in dieser Reihenfolge durchgeführt werden muss. Dies ist bei der Erfindung nicht notwendigerweise der Fall, und eine Vielzahl von Slave-Steuerungen kann in irgendeiner Reihenfolge verwendet werden, wenn jede der N Slave-Steuerungen mit N hinzugefügten Anschlussstücken ausgestattet ist, so dass jedes einzelne unterschiedliche hinzugefügte Anschlussstück nur für den zugehörigen Sensor verwendet wird, wohingegen die anderen geführt werden, um für die anderen Sensoren verwendet zu werden. Eine beispielhafte Systemkonfiguration für diesen alternativen Fall ist in Fig. 11 gezeigt. Die erste Slave- Steuerung 5A ist mit der Master-Steuerung 4A verbunden, die zweite Slave-Steuerung 5B ist mit der ersten Slave-Steuerung 5A verbunden und die N-te Slave-Steuerung 5N ist mit der (N- 1)-ten Slave-Steuerung 5 (N-1) verbunden. Im dargestellten Fall hat die Master-Steuerung 4A N hinzugefügte Anschlussstücke für die Slave-Steuerungen, und Steuersignale von der Steuerschaltung 41 (wie sie durch dicke Linien gezeigt sind) werden zwischen den N hinzugefügten Anschlussstücken auf einer spezifizierten Zeitaufteilungsbasis verteilt. Jede der ersten Slave- Steuerung 5A bis zu der am meisten untergeordneten Slave- Steuerung N hat N hinzugefügte Anschlussstücke, und irgendein einzelnes unterschiedliches hinzugefügtes Anschlussstück wird nur für den zugehörigen Sensor verwendet, wohingegen die anderen geführt werden, um für die anderen Sensoren verwendet zu werden. In Fig. 11 ist die Slave-Steuerung 5A über die untere Signalleitung mit dem Bereichssensor 1A verbunden, ist die Slave-Steuerung 5B über die Signalleitung, die als die dritte von der obersten Signalleitung aus angeordnet ist, mit dem Bereichssensor 1B verbunden, und ist die Slave-Steuerung 5N über die oberste Signalleitung mit dem Bereichssensor 1N verbunden, wobei andere Signalleitungen durch die jeweiligen Slave-Steuerungen geführt sind. Bei dieser Systemkonfiguration kann eine Vielzahl von Slave-Steuerungen in jeder gewünschten Reihenfolge betrieben werden.
Spricht man die Leistungsleitung (die durch gestrichelte Linien gezeigt ist) an, sind die N Bereichssensoren 1, 1A, 1B, ..., N zu einer System-Leistungsversorgungsschaltung parallel geschaltet, so dass zwei Leitungsdrähte durch jede Slave-Steuerung in Richtung zur untergeordneten Slave- Steuerung geführt werden können, von wo eine von ihnen zur Verwendung mit dem zugehörigen Sensor verzweigt ist.
Wie es in den vorangehenden Seiten beschrieben ist, kann die Steuerung der Erfindung zur Verwendung mit einer Vielzahl von Bereichssensoren so entworfen sein, dass die Master-Steuerung geeignet ist, nicht nur den zugehörigen Bereichssensor zu steuern, sondern auch die anderen Bereichssensoren, wohingegen die Slave-Steuerungen Steuersignale für die zugehörigen Bereichssensoren von der Master-Steuerung empfangen, während zugelassen ist, dass die Steuersignale für die anderen Bereichssensoren durch sich selbst durchlaufen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass dies nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist und keineswegs beschränkend ist. Wenn es erwünscht ist, können alle Funktionen der Master-Steuerung durch die einzelnen Slave- Steuerungen durchgeführt werden, außer dass ihre Ausgaben in ihrer Leitung von der Master-Steuerung geliefert werden. Dies vermeidet auch die Notwendigkeit, eine Signalverarbeitung durchzuführen, um sicherzustellen, dass mehr als eine Ausgabe in einer Leitung behandelt werden kann, um dadurch die Anzahl von Verdrahtungsstufen und Leistungsversorgungs- Verkabelungsstufen zu reduzieren; zusätzlich wird der Ausgabeteil nicht ungebührlich redundant gemacht, und somit wird der Installationsraum eliminiert, der durch den Ausgabeteil ungebührlich besetzt ist, und ein kleineres System kann realisiert werden. Weiterhin gibt es dann, wenn eine Änderung bei der Einrichtung eintritt, die das Erfassungssystem verwendet, keine Notwendigkeit, die Steuerung durch eine andere zu ersetzen.
Somit ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuerung zur Verwendung mit mehr als einem Bereichssensor geschaffen, die die Notwendigkeit zum Durchführen einer Signalverarbeitung vermeidet, um sicherzustellen, dass mehr als eine Ausgabe in einer Leitung behandelt werden kann, um dadurch die Anzahl von Verdrahtungsstufen und Leistungsversorgungs- Verkabelungsstufen zu reduzieren, die von dem Problem einer wechselseitigen Interferenz zwischen optischen Signalen befreit ist, die den Ausgabeteil nicht ungebührlich redundant macht, um dadurch den Installationsraum zu eliminieren, der durch den Ausgabeteil ungebührlich besetzt wird, und die daher bezüglich der Größe kleiner gemacht werden kann. Die Steuerung der Erfindung hat den zusätzlichen Vorteil, dass selbst dann, wenn es eine Änderung bei der Einrichtung gibt, die dieses Erfassungssystem verwendet, keine massive Änderung durch Ersetzen der Steuerung durch eine andere durchgeführt werden muss.

Claims

1. Steuerung zur Verwendung mit einer Vielzahl von Bereichssensoren, um Bereichssensoren (1, 1A, ..., 1N), die mehr als einer sind, zu steuern, wobei jeder von den Bereichssensoren, die mehr als einer sind, einen Lichtprojektor (2, 2A, ..., 2N) und einen Lichtempfänger (3, 3A, ..., 3N) hat, wobei jeder Lichtprojektor und jeder Lichtempfänger durch eine Vielzahl von optischen Pfaden verbunden ist, wobei die Steuerung folgendes aufweist:

eine Master-Steuerung (4A) zum Steuern eines Bereichssensors (1) und wenigstens eines anderen Bereichssensors (1A, ..., 1N) von den Bereichssensoren (1, 1A, ..., 1N), die mehr als einer sind;

ein erstes Anschlussstück (44), das mit der Master- Steuerung (4A) verbunden ist, zum Ausgeben eines Synchronisationssignals;

eine Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N), die mit der Master-Steuerung (4A) verbunden ist, zum Durchführen einer Signalübertragung zwischen der Master-Steuerung (4A) und wenigstens einem von den Bereichssensoren (1, 1A, ..., 1N), die mehr als einer sind; und

ein zweites Anschlussstück (45), das mit der Slave- Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) und dem ersten Anschlussstück (44) verbunden ist, zum Eingeben des Synchronisationssignals zum Ausgeben eines Erfassungssignals von der Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N), das den Status einer Lichtunterbrechung anzeigt, zur Master-Steuerung (4A).

2. Steuerung nach Anspruch 1, wobei das erste Anschlussstück (44) auf einer Seite eines Gehäuses der Master-Steuerung (4A) vorgesehen ist und das zweite Anschlussstück (45) auf einer Seite eines Gehäuses der Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) vorgesehen ist.

3. Steuerung nach Anspruch 2, wobei die Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) gegenüberliegend zur Master-Steuerung (4A) angeordnet ist und das erste und das zweite Anschlussstück (44, 45) auf derselben Höhe angeordnet sind, so dass beim Koppeln der Gehäuse der Master- Steuerung (4A) und der Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) das erste und das zweite Anschlussstück (44, 45) miteinander verbunden werden, um dadurch sicherzustellen, dass die Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) auf einfache Weise zur Master-Steuerung (4A) hinzugefügt werden kann.

4. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Master-Steuerung (4A) eine Steuerschaltung (41) aufweist, die die mehr als einen Bereichssensor (1, 1A, ..., 1N) steuern kann, wobei die Steuerschaltung zum Ausgeben des Synchronisationssignals und zum Empfangen eines Erfassungssignals von der Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) vorgesehen ist, und wobei das erste Anschlussstück (44) zum Durchführen einer Signalübertragung zwischen der Steuerschaltung (41) und wenigstens einem der Bereichssensoren, die mehr als einer sind, vorgesehen ist und das zweite Anschlussstück (45) zum Durchführen einer Signalübertragung zwischen dem ersten Anschlussstück (44) und dem wenigstens einen der Bereichssensoren, die mehr als einer sind, vorgesehen ist.

5. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Master-Steuerung (4A) ihre Steuerfunktion durch Abtasten der Lichtprojektoren (2, 2A, ..., 2N) und der Lichtempfänger (3, 3A, ..., 3N) in allen der Bereichssensoren (1, 1A, ..., 1N), die mehr als einer sind, die mit der Master-Steuerung verbunden sind, auf einer Zeitaufteilungsbasis durchführt.

6. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von ersten bis N-ten Slave-Steuerungen (5A, 5B, ..., 5N) vorgesehen ist, wobei die erste Slave- Steuerung (5A) mit der Master-Steuerung (4A) verbunden ist, wobei die zweite Slave-Steuerung (5B) mit der ersten Slave-Steuerung (5A) verbunden ist, und so weiter, bis dahin, dass die N-te Slave-Steuerung (5N) mit der (N-1)- ten Slave-Steuerung (5N-1) verbunden ist.

7. Steuerung nach Anspruch 6, wobei Lichtprojektoren (2A bis NA) der Bereichssensoren (1A, ..., 5N), die mehr als einer sind, jeweils mit Slave-Steuerungen der Vielzahl von Slave-Steuerungen (5A, 5B, ..., 5N) durch Sensor- Anschlussstücke (52, 53) verbunden sind.

8. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Master-Steuerung (4A) mit mehr als einem Bereichssensor (1, 1A, ..., 1N), die mit der Master- Steuerung verbunden sind, durch Abtasten der Lichtprojektoren (2, 2A, ..., 2N) und der Lichtempfänger (3, 3A, ..., 3N) in allen der Bereichssensoren (1, 1A, ..., 1N), die mehr als einer sind, auf einer Zeitaufteilungsbasis steuert.

9. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Master-Steuerung (4A) zum Steuern eines Bereichssensors (1) vorgesehen ist und eine Vielzahl von Ausgaben in einer Leitung liefern kann, und eine oder mehrere Slave-Steuerungen (5A, 5B, ..., 5N) eine gleiche Anzahl von anderen Bereichssensoren (1A, 1B, ..., 1N) steuert oder steuern.

10. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die eine Leistungsversorgungsleitung enthält, die Leistung von der Master-Steuerung (4A) zu jeweiligen Slave- Steuerungen (5A, 5B, ..., 5N) zuführt.

11. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) einen Indikator enthält, um einen Status ihres Betriebs zu zeigen.

12. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) ein Flag enthält, um ihre Hinzufügung zu erkennen.

13. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) zum Ausgeben eines Signals, das einen Status einer Lichtprojektion in der wenigstens einen Slave-Steuerung anzeigt, über das zweite Anschlussstück (45) und das erste Anschlussstück (44) vorgesehen ist.

14. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) zum Ausgeben eines Synchronisationssignals zur Master- Steuerung (4A) über das zweite Anschlussstück (45) und das erste Anschlussstück (44) vorgesehen ist.

15. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Master-Steuerung (4A) zum Ausgeben eines Modeneinstellsignals zur wenigstens einen Slave-Steuerung (5A, 5B, ..., 5N) über das erste Anschlussstück (44) und das zweite Anschlussstück (45) vorgesehen ist.

16. Steuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in den Bereichssensoren (1, 1A, ..., 1N), die mehr als einer sind, der jeweilige Lichtprojektor (2, 2A, ..., 2N) aus einer Vielzahl von lichtemittierenden Elementen aufgebaut ist und der jeweilige Lichtempfänger (3, 3A, ..., 3N) aus einer Vielzahl von lichtempfangenden Elementen aufgebaut ist, wobei eine Vielzahl von optischen Pfaden jeweils die lichtemittierenden Elemente und die lichtempfangenden Elemente verbindet.