专利名称：用于更新电动旋转机械控制系统程序的数据传输装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数据传输装置，其特别适合用于更新电动旋转机械，如电动机控制系统的程序。
背景技术：
一些控制系统包含存储器，该存储器含有机械的操作参数值，这些参数值可能数量众多，例如用来控制机械的加速和减速范围，并且也包含有效控制机械所需的信息，比如机械的一些特征，特别是其额定电压、额定功率和额定速度。
当需要修改这些参数值时，一种方案是通过电缆连接控制系统和便携式计算机，通过在计算机上运行软件来更新控制系统。这种方式需要专门操作员，因此增加了操作机械的成本。
另一种方案与上述方案相当类似，该方案不是使用计算机，取而代之的是专门的控制台。该控制台具有液晶屏幕或带有至少七段的显示器模式，还有用于数值输入的小键盘，和/或显示在上述屏幕上的待修改的数值。这种控制台除了本身需要一定支出外，还需要培训操作员如何使用该控制台，例如对于一次性控制系统，这种方案在经济上是不合理的。
也有人建议使用含有新操作参数值的存储卡，其中存储卡可以连接控制系统以传输数据。该控制系统配有小键盘和屏幕，使用户进行所需的操作以读取存储卡。但是对于既没有小键盘又没有适于显示字母数字式字符的屏幕的控制系统，这种方案就不太适合了。不幸的是，由于成本低且在恶劣环境下工作稳定，这种控制系统使用很广泛。
发明内容
因此，需要一种这样的装置，其可以方便地在控制系统自身不提供小键盘和屏幕的情况下更新控制系统程序，同时保证这种更新不会运行任何额外错误，诸如与意外地加载了打算用于其他控制系统的数据有关的错误风险。
本发明的示例实施方式涉及一种用于更新电动旋转机械控制系统程序的装置，该装置没有屏幕，特别是没有液晶屏幕或带有至少七段发光二极管模式的显示器，并且该装置包括用于连接控制系统，使数据能够在该装置和控制系统间传输的电或光连接器元件；含有待要传输到控制系统中的数据和/或用于从控制系统加载数据的存储器，；和控制元件；该装置与控制系统之间交换的数据对手动施加到控制元件上的操作应答。
使用本发明可使意外传输错误数据的风险变得很低，因为仅把该装置连接到控制系统不足以引起数据传输和控制系统程序更新。要想完成数据传输与系统更新，用户必须有意识地执行一定操作。
此外，用户可在控制系统不配备小键盘或屏幕的情况下进行数据传输。
此外，控制元件可以由不超过一个单键构成，这使得数据传输装置成本相对低廉，可靠性相对较高，且适合批量生产。此键也可是按钮。
该装置可进一步包括发光二极管(LED)灯，并且该灯点亮是用于指示数据传输完成的进度。例如，当数据传输时LED灯可以闪烁，并且一旦数据传输完成时LED灯常亮。
为了启动数据传输，手动施加给控制元件的操作可以包括至少两次连续按压单键，并且此两次按压单键操作之间相隔预先确定的时间间隔，例如0.5到10秒的范围。因此，必须快速施加第二次按键动作，这样使第一次误按键的操作者，只需在所述时间间隔内不第二次按键，就可避免传输操作。
该装置可用于向控制系统传输数据，该数据可以涉及机械的操作参数和/或机械的特征，例如该系统可以是变速控制器或起动器。
连接器元件可以包括电连接器，比如说商业标准RJ45的连接器。该连接器可以具有5个工作脚，因此使得控制系统上可用的其余工作脚可用于连接其他设备，例如具有屏幕的控制台或计算机。
该装置可以包括在连接器与其壳体之间的柔性缆线。
该装置的存储器可集成在电可擦可编程只读存储器(EEPROM)电路中。具体地，该存储器可以具有大于或等于8兆字节(MB)的存储容量，或者实际上大于等于16MB的存储容量。
该装置的壳体可以具有开口面，使得壳体容易制造，并且降低了其成本。壳体可以包括与其一体铸造的柱状件，该柱状件上具有接合的印刷电路。
另一方面，本发明也提供了一种设备，其包括前述的装置和控制系统。
存储在该装置存储器中的数据可以包含识别码，该识别码专门用于预先确定类型的旋转机械和/或控制系统，并且在识别码未被识别之前控制系统禁止数据传输。例如，这可以避免与一种给定额定功率的转速控制器操作有关的数值被意外地在一些其它额定功率的转速控制器中编程。
当数据传输操作完成后，控制系统可以修改存储在该装置存储器中的数据。
一旦数据已经被传输，与机械操作相关的数据，尤其是与机械过去的操作相关的数据可被加载到该装置中。有利地，这些与机械的过去操作相关的数据可以包含至少一些适于机械维护目的的信息。
控制系控可以设置为读取控制元件的状态。这使得该装置易于制造。
该装置不需要有其自己的电源，并且控制系统可以设置为给该装置供电。这意味着不需要为该装置提供可选地充电电池。
在本发明的实施方式中，该装置设置为通过I2C协议与控制系统通讯。
控制系统可以具有与该装置的连接器元件配合使用的连接器。有利地，该连接器在无需除去保护盖的情况下就可以使用。
该连接器可以具有利用协议，与电脑或控制台交换数据的管脚，该协议不同于该装置与控制系统之间交换数据所用的协议。
控制系统可以固定在电动机械上，例如控制系统与电动机械通过固定到电动机械的框架上连接。
控制系统可以设置为对电动机的转速起作用，至少在起动阶段期间起这样的作用。
在本发明的另一方面，本发明也提供了用基本相同的方法制造的用于具有控制系统的电动旋转机械的一系列控制系统，和一组上述数据传输装置，该数据传输装置与所述控制系统连接，并且包含不同的操作数据。因此，数据传输装置使得编程具有特定数据的控制系统更容易。通过实例可知，可以改变控制系统以扩大商业可用的系统范围。
在另一方面，本发明也提供了一种工业方法，其中电动旋转机械由各自的控制系统分别控制，在该方法中，最初由一个机械确定操作参数，随后该操作参数被加载到发明的装置中，然后传输给与其他机械连接的至少一个控制系统。
因此，更容易采用经过判断已经优化的控制系统程序，例如连接一条生产线的系统程序，并且在与相同或相似的生产系统连接的其它控制系统中拷贝它，不必要进行复杂的操作和运行相关的错误风险。
在本发明的另一方面，本发明也提供了更新至少一个电动旋转机械控制系统的至少一个操作参数的方法，其中与所述参数相关的数据被加载到本发明装置的存储器中，然后传输到控制系统中。
可以用多种方法加载本发明装置存储器中加载的数据，例如，可以从因特网下载所述的数据。
也可通过接口装置完成数据加载，该接口装置能以第一种协议接收数据，并且利用第二种协议向本发明的装置传输数据，例如第二种协议是I2C协议。
可以从多类型的控制系统中选定一种类型的控制系统后，加载数据，并且有利地，加载的数据包括专门针对控制系统类型的识别码。在对现有程序接受任何修改之前，可以设置控制系统以证实数据传输装置实际上带有相应的识别码。
通过阅读下面非限制性实施方式的详细描述和参考附图，可以更好地理解本发明。
图1为装有控制系统的电动旋转机械的正视图。
图2为单独的仰视图，表示与旋转机械分开的图1的控制系统。
图3为单独的数据传输装置。
图4为图3所示装置的局部纵向剖面图。
图5为数据传输装置的电路图。
图6为控制系统与数据传输装置组成的组合装置的框图。
图7为数据传输装置实施方式的框图。
图8为数据从因特网上下载到至少一个数据传输装置中。
图9为数据传输装置的另一种实施方式的框图。
具体实施例方式
图1表示电动旋转机械1，诸如电动机，其操作由控制系统2所控制。
在实例中，控制系统2是变速控制器，它可以改变电动机的转速，但是控制系统2由例如起动器或任何其它控制、保护或监视元件组成不超出本发明的范围。
在所述实例中，控制系统2包括用户可直接操作的旋钮3，并且用户可通过旋转旋钮3来选择特定的转速。还是在所述的实例中，控制系统没有屏幕，特别是它没有液晶显示器或带有七或多段显示器模式的显示器，也没有小键盘，特别是没有带有至少五个键以通过菜单导航的小键盘。
参考图2，可以看出控制系统的壳体4安装有一套电子卡，该卡包括使控制系统2与外部元件连接的端子板6。
控制系统2还有连接器8，具体地是具有商业标准RJ45的内孔连接器，本身适于连接图3所示的数据传输装置10，如需要可使用适合的延长线。
所述实例中的数据传输装置10包括用于安装印刷电路板12的壳体11，其中印刷电路板12上有电子元件，且由电缆13连接至连接器14，在所述实施例中，该连接器14是具有商业标准RJ45的插头。
如图4所示，壳体11有开口面，并且包括柱状件16，其中印刷电路板12与其接合，定位垫圈18与柱状体16固定，以在壳体11中固定印刷电路板12。
在所述实例中，用软质薄膜19盖住壳体11。印刷电路板12包括从壳体11的开口22延伸的按钮21，并且用户可以通过按压软质薄膜19中形成的键20来启动印刷电路板12。
印刷电路板12带有由LED组成的指示灯22，并且对准该指示灯22的地方，软质薄膜19包括透明区域，该透明区域能够看到通过壳体11中开口发出的光。
参考图5，可以看出装置10包括EEPROM类型的常规集成电路24，例如商业标准24C16，由调压器25为该集成电路24提供+5V电压；装置10包括存储器，该存储器适于通过具有双芯线25和26的连接线与控制系统2交换数据，该双芯线25和26分别连接集成电路24的相应输出脚SCL和SDA。
LED灯22由晶体管28供电，其中晶体管28由线26控制。
连接器14的两个管脚分别连接线25和26上，其余3个管脚分别连接至0V，调压器25输入端和按钮21。其中按钮21通过串连电阻29与0V相连。
因此，在所述实施例中，由控制系统2来为集成电路24和LED灯22供电，并且按钮21的开关状态也是由控制系统2来检测。
集成电路24能够存储控制系统2操作参数对应的数据。这些参数可以是用来控制转动机械1加速或减速范围的参数值，也可以是用来给出机械特征的参数值，比如机械的额定电压、额定功率、额定速度。
图6中图解地显示了控制系统2包括至少一个存储器60，其中控制电动旋转机械操作的数据被编程，所述存储器60适于通过数据传输装置10来进行数据更新。
控制系统2也有至少一个控制器元件67诸如微控制器或微处理器，和相关的外围元件，用于控制电动旋转机械1的运转，特别是用于产生信号以控制给旋转机械1供电的大功率电子设备62，并且也用于可以处理来源于传感器或其他相关元件的信息。
当对键20施加了特定操作时，例如，连续2次按压键20，控制系统2能通过数据传输装置10更新其存储器60中的程序。
所述实施例中，控制系统2可以验证在预先确定的时间间隔，例如0.5到10秒范围内进行的2次连续按键。因此，当两次按键的时间间隔大于10秒时，数据传输不会发生。
如图7所示，数据传输装置10执行具有第一步骤40的方法，其中电动旋转机械1和相关的控制系统2的用户根据转动机械1的操作速度确定需求；然后，在第二步41中，例如，用户把这些需求发送给控制系统和旋转机械的制造商或经销商。例如，这些需求可以通过电子邮件的方式发送。
在步骤42中，经销商或制造商确定要编程写入控制系统2中的数值，把这些数值存储在集成电路24中，此后，在步骤43中，将装置10发送给用户。在步骤44中，用户仅需连接装置10和控制系统2，然后，在该实施例中，以两次按键之间约1秒的停顿连续两次按键20，使存储在装置10存储器设置中的设定数据被传输到控制系统2，并且在其中存储它。
在所述实施例中，当数据传输时，灯22呈闪烁态，当数据传输完成时，灯22呈常亮态。
当传输完成后，用户就可撤去传输装置10了，控制系统2准备执行对应于刚刚加载数据的新程序。
适合时，在步骤45中，用户可以将传输装置10归还给制造商或经销商。
也可以以下述方式设置控制系统2一旦装置10中含有的数据被传输，信息就发送回该装置10并且在其中存储，例如，该信息可以是电动旋转机械1或控制系统2的维护相关的信息。例如，该信息可以由大量小时的运行时间组成。通过实例可知，当需要进行维护时，该信息可以用于使制造商或经销商警告用户，以避免故障，或者实际上通过再次修改一些设定值优化操作。
对于已经拥有数据传输装置10的用户或经销商，可通过如图8所示的接口装置65远程对装置10编程。
在该实施例中，接口装置65连接一台计算机66，其中该计算机66连接因特网。
需要编程数据传输装置10的数据可由因特网，例如控制系统2的制造商运行的因特网服务器68获得。
利用第一种协议，例如RS232，接口装置65可以与计算机66交换数据，并且利用不同于第一种协议的第二种协议，例如I2C，接口装置65可以与其连接的数据传输装置10交换数据。
接口装置65也可以只与计算机66配合使用，计算机66有用于编程传输装置10的数据，该数据对应于键入计算机中的信息。
用于编程数据的软件可以要求用户提供旋转机械和/或相应控制系统的类型，并且可以将识别码自动存储在数据传输装置10中，该识别码对该装置10是专门的，并且必需由控制系统识别该识别码后，才可以对该编程设计进行任何修改。
因此，在对编程设计进行任何修改之前，控制系统2可以检查数据装置10存储器中包含的预先确定的识别码，这样仅仅当经过检查可以接收该识别码时，才允许数据从装置10传输到控制系统2。例如，假设由于人们错误地使用一种装置10，而不是另一种装置，向控制装置2中加载了不适合的数据，该识别码对于避免这种情况是有用的。
如图9所示，数据传输装置10可以用来拷贝其它控制系统2中的控制系统2的运行参数值。
在第一步50中，例如，利用安装控制台或计算机，用户调整第一控制系统2中一些参数值，以优化连接的电动机械1的操作。
此后，在步骤51中，用户可以将与这种方式所确定参数对应的数据传输到装置10中，并且在随后的步骤52中，用户可以编程具有相同参数的其它控制系统2，在每种情况下使用装置10。
自然地，本发明不是仅局限于上述的实施例。
特别地，可以使用不同的控制元件。例如，装置10与控制系统2之间的数据交换可以通过有线连接以外的方式实现，例如可以通过红外方式进行数据传输。尽管如此，最好还是选择有线连接，因为这种连接能使装置10由控制系统2通过电线提供电源。
也可以修改控制系统2，使其在前面板上具有连接器8，如图1中虚线所示，这样用户不需要分开控制系统2，就可以把数据传输装置10连接到控制系统2。
为了使传输数据，需要施加在控制元件上的操作可以不是两次按键，例如，它可以是一次长按键，比如说超过1秒期间的长按键。装置10也可以制成在壳体与控制系统2的连接元件之间没有柔性缆线，例如，印刷电路板12可直接带有连接器14。
除非有相反的说明，整个说明书，包括权利要求书中，术语“包括/包含”应该理解为与“包括/包含至少一个/一种”同义。
权利要求
1.一种用于更新电动旋转机械控制系统程序的装置。该装置没有屏幕并且包括用于连接控制系统，能够使数据在该装置和控制系统之间传输的电或光连接器元件；含有要传输到控制系统中的数据和/或用于从控制系统加载数据的存储器；控制元件；该装置与控制系统之间交换的数据应答手动施加在控制元件的操作。
2.根据权利要求1所述的装置，其中该控制系统是变速控制器或起动器。
3.根据权利要求1所述的装置，其中该控制元件包括按键。
4.根据权利要求3所述的装置，其中该按键是单键。
5.根据权利要求3所述的装置，其中该按键包括按钮。
6.根据权利要求1所述的装置，包括LED灯，并且其中所述LED灯根据数据传输已经完成的程度发光。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述LED灯在数据传输过程中呈闪烁态，在数据传输完成后呈常亮态。
8.根据权利要求1所述的装置，其中对控制元件手动施加的操作包括两次按压单键，且此两次按键操作之间有预先确定的时间间隔。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述时间间隔范围为0.5到10秒。
10.据权利要求1所述的装置，其中该装置将数据传输给控制系统。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述数据涉及机械的操作参数或机械的特征。
12.根据权利要求1所述的装置，其中连接器元件包括电连接器。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述连接器有5个工作脚。
14.根据权利要求1所述的装置，其中EEPROM集成电路中含有所述存储器。
15.根据权利要求1所述的装置，该装置是一面开口的壳体。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述壳体包括与其一体铸造的柱状件，其上接合印刷电路。
17.根据权利要求12所述的装置，包括所述连接器与壳体之间的柔性电缆。
18.根据权利要求1所述的装置，其中所述存储容量大于等于8MB，尤其是大于等于16MB。
19.一种设备，包括权利要求1所述的装置和控制系统。
20.根据权利要求19所述的设备，其中存储器中存储的数据包含专门针对预定类型的旋转机械和/或控制系统的识别码，并且在识别码被识别之前，控制系统阻止数据传输。
21.根据权利要求19所述的设备，其中数据传输操作完成后，控制系统可以修改所述装置存储器中存储的数据。
22.根据权利要求19所述的设备，其中控制系统可以读取控制元件的状态。
23.根据权利要求19所述的设备，其中所述装置自身不具备电源，由控制系统为所述装置提供电源。
24.根据权利要求19所述的设备，其中所述装置与控制系统通过I2C协议通信。
25.根据权利要求19所述的设备，其中控制系统包括适于与连接器元件配合的连接器。
26.根据权利要求25所述的设备，其中不用除去保护盖就可使用该连接器。
27.根据权利要求19所述的设备，其中该连接器包括通过第二种协议传输数据的管脚，该协议不同于所述装置与控制系统之间进行数据交换的协议。
28.根据权利要求19所述的设备，其中至少在起动阶段期间，控制系统对电动机的转速起作用。
29.根据权利要求19所述的设备，其中控制系统没有屏幕。
30.根据权利要求29所述的设备，其中控制系统没有液晶屏幕或带有七段或以上段显示器模式的屏幕。
31.根据权利要求19所述的设备，其中控制系统没有小键盘。
32.根据权利要求19所述的设备，其中控制系统与电机固定。
33.根据权利要求19所述的设备，其中控制系统包含存储器，该存储器中存有该旋转机械操作所需的数据。
34.一系列电动旋转机械的控制系统，包括以基本相同的方式制造的控制系统和权利要求1所述的一组装置，该组装置与所述控制系统连接，并且包含不同的操作数据。
35.一种工业方法，其中多个电动旋转机械由各自的控制系统控制，在该方法中，确定机械的操作参数，将其传输给权利要求1所述的装置，然后传输给与另一个旋转机械连接的控制系统。
36.一种用于更新至少一个电动旋转机械控制系统的至少一个参数的方法，其中将与所述参数相关的数据加载到数据传输装置的存储器中，并且以这种方式加载的数据被传输到控制系统中，该装置包括用于连接控制系统，能够使数据在该装置和控制系统之间传输的电或光连接器元件；含有要传输到控制系统中的数据和/或用于从控制系统加载数据的存储器；控制元件；在该方法中，进行该装置与控制系统之间数据交换以应答手动施加在控制元件的操作。
37.如权利要求36所述的方法，其中数据传输后，将与机械的操作相关的数据加载到所述装置中。
38.如权利要求37所述的方法，其中与操作相关的数据至少包括用于维护目的的信息。
39.如权利要求36所述的方法，其中从因特网下载加载到该装置存储器中的数据。
40.如权利要求36所述的方法，其特征是加载通过接口装置完成，该接口装置使用第一种协议接收数据，并且使用第二种协议向该装置传输数据。
41.如权利要求36所述的方法，其中从大量类型的控制系统中选定一个控制系统后，将数据加载到该装置中，并且其中所加载的数据包含专门针对每一种类型控制系统的识别码。
全文摘要
本发明涉及一种用于更新电动旋转机械控制系统程序的装置，该装置没有屏幕并且包括用于连接控制系统，能够使数据在该装置和控制系统之间传输的电或光连接器元件；含有要传输到控制系统中的数据和/或用于从控制系统加载数据的存储器；控制元件；该装置与控制系统之间交换的数据应答手动施加在控制元件的操作。
文档编号G05B19/05GK1722033SQ20051007672
公开日2006年1月18日 申请日期2005年6月10日 优先权日2004年6月10日
发明者雷吉斯·吉罗, 蒂埃里·克里斯波, 让－马克·佩蒂永 申请人:勒鲁瓦-索梅尔发动机公司