專利名稱：利用Profinet進(jìn)行工具識別的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在工業(yè)應(yīng)用的自動化設(shè)備中啟動自動化站 的方法。
背景技術(shù)：
在諸如自動化制造或機(jī)械工程之類的現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中，經(jīng)常要 求必須能夠利用工具功能所需的諸如傳感器或致動器之類的現(xiàn)場裝 置來在工廠中的設(shè)備上對多個(gè)不同工具進(jìn)行操作。
公知的Profinet是Profibus用戶組織(PN0)的基于開放以太 網(wǎng)的自動化標(biāo)準(zhǔn)，其基本上百分之百地遵循了以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(基于IEEE 802.3) ， Profinet正被普遍地用于對工業(yè)應(yīng)用的自動化系統(tǒng)中的現(xiàn) 場裝置進(jìn)行鏈接或集成。不僅可以在現(xiàn)場處獲得處理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，而 且還可以將處理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)無縫地集成至多重劃分?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)中， 從而還能夠?qū)Υ怪狈较蛏系姆稚⑿屯鈬b置進(jìn)行集成。
Profibus和Profinet的不同之處在于對已連接或者將要連接 在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場裝置的不同尋址方式。
不同于Profibus, Profinet網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個(gè)連接著的現(xiàn)場裝置是 通過針對每個(gè)裝置的專用的和唯一的MAC地址、以及唯一分配給該物 理地址的IP地址來尋址的。
但是，在分配物理和邏輯網(wǎng)絡(luò)地址之前，必須在網(wǎng)絡(luò)中為每個(gè) Profinet網(wǎng)絡(luò)組件分配一個(gè)用于識別的符號名或Prof inet裝置名， 以便后面的唯一尋址。在Profinet系統(tǒng)中操作現(xiàn)場裝置之前，先為 現(xiàn)場裝置設(shè)置符號名或Profinet裝置名。這一授名通常被稱為"命 名(baptism)，，。
此外，對于能與將連接現(xiàn)場裝置的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的配置單元來說， 這些裝置名是事先已知的，并且這些裝置名被分配有一個(gè)目標(biāo)配置。來自配置單元的這一信息隨后被傳遞給分配到設(shè)備的控制器，用于分 配IP地址、以及對連接著并被識別出來的現(xiàn)場裝置進(jìn)行參數(shù)化設(shè)置 和配置。如果對現(xiàn)場裝置進(jìn)行了替換，那么代替了那個(gè)被替換下來的 現(xiàn)場裝置的這個(gè)"新"現(xiàn)場裝置必須建立有初始的Profinet名，即 與被替換下來的"舊"現(xiàn)場裝置的Profinet名相同的Profinet名。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，基于Profinet標(biāo)準(zhǔn)，用于現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的不同 自動化站(例如工具)將會與在自動化設(shè)備上實(shí)現(xiàn)自動化功能所需的 集成現(xiàn)場裝置(例如機(jī)械手或?qū)Ｓ脵C(jī)床) 一起被啟動，下文將主要參 見圖2進(jìn)行描述，其中示出了將在自動化設(shè)備上操作的現(xiàn)有技術(shù)的自 動化站的高度簡化示意圖。
圖2示出了根據(jù)Profinet標(biāo)準(zhǔn)操作的示例性自動化設(shè)備100， 向其分配了配置單元600。在操作中，將把三個(gè)工具200、 300和400 作為操作中的自動化站連接至自動化設(shè)備100。
首先，在操作中，工具200、 300和400被耦接至設(shè)備100。在 工具200、 300和400的耦接過程中，在第一步驟中，通過布置在自 動化設(shè)備100中的供電單元108以及布置在工具中的供電單元217、 317和417向這些工具供電1。隨后，控制器101通過具有與工具相 關(guān)的特殊編碼的特殊的輸入信息來識別所連接著的工具?？山?jīng)由插頭 連接器來識別所連接著的工具，但是也可以經(jīng)由RFID技術(shù)以無接觸 方式進(jìn)行識別。在每種情況下，都必須在工具側(cè)提供特殊編碼單元(在 圖2中標(biāo)為218、 318和418)以及在自動化設(shè)備100側(cè)提供接口單 元108，隨后將在步驟2中將編碼信息傳遞至接口單元108。自動化 設(shè)備100還包括與控制器101相連的現(xiàn)場裝置102，現(xiàn)場裝置102讀 取傳遞過來的編碼信息3并且將其傳遞給控制器。
并且，在工具200、 300和400中安裝了多個(gè)與Profinet兼容 的現(xiàn)場裝置501和502、 503或504至507，其中根據(jù)工具的總體需 求可以采用不同的數(shù)量和類型。還經(jīng)由工具200、 300和400的供電 電壓向現(xiàn)場裝置501和502、 503以及504至507供電，為了便于理 解并未在圖2中示出細(xì)節(jié)。隨后，經(jīng)由布置在自動化設(shè)備100上的通 信端109以及分別布置在工具200、 300和400上的通信端219、 319
4和419來產(chǎn)生與這些現(xiàn)場裝置相連的連接4。如上所述，利用裝置名 來唯一標(biāo)識每個(gè)裝置。因此，所有工具的現(xiàn)場裝置501至507必然具 有一個(gè)唯一的裝置名，在本示例中稱為"A"、 "B"、 "C"、 "D"、 "E"、 "F"禾口"G"，該裝置名被永久地存儲在裝置中。
還預(yù)先在配置單元600中規(guī)劃這些裝置名"A"、 "B"、 "C"、 "D"、 "E"、 "F"和"G"，并將其存儲在配置單元600中，并且配置單元600 使控制器101獲知這些裝置名以便啟動。
控制器101識別出各個(gè)現(xiàn)場裝置501至507，隨后根據(jù)各個(gè)連接 著的工具來執(zhí)行啟動所需的自動化任務(wù)。為此，其使用與連接著的工 具相關(guān)的信息以及與安裝在工具上的現(xiàn)場裝置相關(guān)的信息。.
上述現(xiàn)有技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于必需的工具編碼。
用于驗(yàn)證或識別的工具編碼通常會帶來較高成本，這主要是在 于自動化設(shè)備100側(cè)所需的特殊接口 108以及評估編碼所需的附加現(xiàn) 場裝置102。此外，各個(gè)編碼單元可能會在連續(xù)操作中被破壞或損壞， 這將造成停機(jī)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是開發(fā)出一種方法，利用該方法，則無需工 具編碼就可在操作期間在自動化設(shè)備上操作不同自動化站，從而該方 法在無需高成本的用于評估編碼的相關(guān)裝置的情況下就能發(fā)揮作用。
具有權(quán)利要求1的特征的方法就是一種根據(jù)本發(fā)明的解決問題 的方案。
有利實(shí)施例和/或優(yōu)選實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。 于是，本發(fā)明提出一種用于在工業(yè)應(yīng)用的自動化設(shè)備中啟動自 動化站的方法，其中自動化站包括多個(gè)與Profinet兼容的裝置，每 個(gè)與Profinet兼容的裝置均預(yù)先配置有用于識別的唯一的符號名， 其中，根據(jù)與Profinet兼容的裝置的符號名來識別為了操作而與自 動化設(shè)備相連的自動化站，并且在連接了與所識別出來的自動化站存 在功能關(guān)系的自動化站之后，利用自動化設(shè)備來驅(qū)動與Profinet兼 容的裝置。


下文將基于示例性實(shí)施例并通過參考附圖1來描述本發(fā)明。 附圖中-
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的將在自動化設(shè)備中操作的自動化站的 高度簡化示意圖，以及
圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的將在自動化設(shè)備中操作的自動化站 的高度簡化示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考示出了根據(jù)本發(fā)明的將在自動化設(shè)備中操作的自動 化站的高度簡化的一個(gè)實(shí)施例的示意圖的圖1。
類似于圖2，圖1示出了示例性自動化設(shè)備100，其適于根據(jù) Profinet標(biāo)準(zhǔn)操作，并向其分配了 一個(gè)配置單元600。在操作中，將 把三個(gè)工具200、 300和400作為自動化站連接至自動化設(shè)備100， 同樣地，在工具200、 300和400中安裝了多個(gè)與Profinet兼容的現(xiàn) 場裝置501和502、 503以及504至507,其中現(xiàn)場裝置可以采用不 同的數(shù)量和類型并且現(xiàn)場裝置通常是必須的。
首先，大致與現(xiàn)有技術(shù)一樣，將工具200、 300和400耦接至設(shè) 備100。在工具200、 300和400的物理耦接過程中，通過布置在自 動化設(shè)備100中的供電單元108以及布置在工具中的供電單元217、 317和417向這些工具供電1。
還經(jīng)由工具200、 300和400的供電電壓向現(xiàn)場裝置501和502、 503以及504至507供電，為了便于理解并未在圖1中示出細(xì)節(jié)。
然而，通過對根據(jù)圖2的上述現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行修改，不再存在基 于特殊工具編碼的工具識別。
相反，耦接之后，僅通過布置在自動化設(shè)備100上的通信端109 以及分別布置在工具200、 300和400上的通信端219、 319和419 來形成與這些現(xiàn)場裝置的通信連接5，通過該通信連接將現(xiàn)場裝置 501、 502、 503、 504、 505、 506和507的唯一符號裝置名或Profinet裝置名"A"、 "B"、 "C"、 "D"、 "E"、 "F"和"G"傳遞給自動化設(shè)備100 的控制器101。
在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，在將各個(gè)自動化站耦接至自動化設(shè)備 之后，現(xiàn)場裝置自動地發(fā)起一個(gè)報(bào)告過程。自動化站200、 300和400 的現(xiàn)場裝置501至507例如通過通信連接5自發(fā)地向控制器101報(bào)告 和傳送它們各自的裝置名"A"... "G"。
預(yù)先在配置單元600中依次規(guī)劃這些裝置名"A"、"B"、"C"、"D"、 "E"、 "F"和"G"，并將其存儲在配置單元600中。此外，為每個(gè)裝置 名存儲至少一個(gè)針對自動化站的邏輯分配規(guī)范201、 301和401。例 如，規(guī)劃并存儲的用于裝置名"A"和"B"的分配規(guī)范201在配置單元 600中唯一邏輯鏈接到自動化站或工具200。
為了識別現(xiàn)場裝置200、 300和400,配置單元600讓控制器101 獲知裝置名以及為其存儲的各自的分配信息，以便啟動。利用事先存 儲在配置單元中的這些數(shù)據(jù)，自動化設(shè)備可根據(jù)Profinet裝置名來 識別耦接的自動化站所包含的現(xiàn)場裝置。并且，可以基于為裝置名而 存儲的分配規(guī)范來識別自動化站本身。
根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施例，如果為每個(gè)裝置存儲至少一個(gè)針對自 動化站的邏輯分配規(guī)范201、 301和401，并且該裝置還為該自動化 站包含的所選附加現(xiàn)場裝置指定分配，那么可以通過在將這一信息從 配置單元600傳遞給控制器101之后進(jìn)行識別，來同步執(zhí)行對自動化 站包含的這些所選附加現(xiàn)場裝置的識別。
例如，如果在配置單元600中規(guī)劃并存儲的用于裝置名"A"和 "B"的分配規(guī)范201唯一鏈接至自動站或工具200，并且如果其還指 定了現(xiàn)場裝置"B"還屬于與裝置"A"的自動化站相同的自動化站的公 共組，那么，控制器101將識別出來的裝置名分配給規(guī)劃出來的組， 其中識別出來的裝置名的存在足以對組進(jìn)行識別。
但是，實(shí)際上，工具200、 300和400僅在公共組的所有現(xiàn)場裝 置都被報(bào)告之后才被操作。因此，僅僅在自動化站所包含的所有現(xiàn)場 裝置都經(jīng)過了報(bào)告程序之后，自動化站200、 300和400的啟動才適 當(dāng)完成。
7在控制器101識別了各個(gè)現(xiàn)場裝置501至507之后，根據(jù)己經(jīng) 按照本發(fā)明識別出來的各個(gè)連接著的自動化站，執(zhí)行啟動所需的自動 化任務(wù)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)主要優(yōu)勢在于，僅僅與安裝在自動化站中 的與Profinet兼容的現(xiàn)場裝置相關(guān)的信息被用于對諸如工具之類的 自動化站的識別。通過可分配給自動化設(shè)備的配置單元.，利用與現(xiàn)場 裝置相關(guān)的信息，自動化站所連接著的自動化設(shè)備的控制器同時(shí)接收 到了與正在進(jìn)行耦接(例如即使在操作狀態(tài)下正被耦接至自動化設(shè) 備)的自動化站相關(guān)的規(guī)劃信息。-該規(guī)劃包括現(xiàn)場裝置和各個(gè)自動化 站之間的分配，或者甚至各個(gè)組之間的分配，優(yōu)選地還包括包含在自 動化站或組中的附加現(xiàn)場裝置之間的分配，其中通過Profinet裝置 名來識別裝置。該分配在無需之前為實(shí)現(xiàn)此目的所需的特殊的自動化 站編碼以及無需特殊識別機(jī)制或裝置的情況下實(shí)現(xiàn)了對所連接的自 動化站的識別。
權(quán)利要求
1.一種用于在工業(yè)應(yīng)用的自動化設(shè)備(100)中啟動自動化站(200，300，400)的方法，其中自動化站包括多個(gè)與Profinet兼容的裝置(501，…，507)，每個(gè)與Profinet兼容的裝置均預(yù)先配置有唯一的符號名，所述方法的特征在于，根據(jù)與Profinet兼容的裝置的符號名來識別為了操作而與自動化設(shè)備相連的自動化站，并且在連接了與所識別出來的自動化站存在功能關(guān)系的自動化站之后，利用自動化設(shè)備來驅(qū)動與Profinet兼容的裝置。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中在啟動自動化站之前，在可分配給自動化設(shè)備的配置單元(600) 中存儲每個(gè)符號名以及為每個(gè)符號名指定的針對自動化站的邏輯分 配規(guī)范，自動化站被物理耦接至自動化設(shè)備以便啟動，自動化設(shè)備利 用存儲在配置單元中的數(shù)據(jù)、根據(jù)裝置的符號名來識別所耦接的自動 化站所包含的裝置，以及根據(jù)為符號名存儲的分配規(guī)范來識別自動化站。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中在啟動自動化站之前，在可分配給自動化設(shè)備的配置單元中為 每個(gè)符號名存儲針對自動化站以及針對該自動化站所包含的附加所 選裝置的組的邏輯分配規(guī)范，其中在對裝置進(jìn)行識別的同時(shí)執(zhí)行對該 自動化站所包含的附加所選裝置的組的識別。
4. 如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于， 在將自動化站連接至自動化設(shè)備之后，裝置自發(fā)地發(fā)起報(bào)告過程，并且僅在自動化站所包含的所有裝置都已經(jīng)通過該報(bào)告過程之后 才完成自動化站的啟動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在工業(yè)應(yīng)用的自動化設(shè)備中啟動自動化站的方法。本發(fā)明提供了一種用于在工業(yè)應(yīng)用的自動化設(shè)備(100)中啟動自動化站(200，300，400)的方法，其中自動化站包括多個(gè)與Profinet兼容的裝置(501，…，507)，每個(gè)與Profinet兼容的裝置均預(yù)先配置有用于識別的唯一的符號名，并且其中，根據(jù)與Profinet兼容的裝置的符號名來識別為了操作而與自動化設(shè)備相連的自動化站，并且在連接了自動化站之后，根據(jù)所識別出來的自動化站的功能，利用自動化設(shè)備來驅(qū)動與Profinet兼容的裝置。
文檔編號G05B19/042GK101681154SQ200880018463
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者貢納爾·萊斯曼 申請人:菲尼克斯電氣公司