功率降低地間歇運(yùn)行的自動(dòng)化設(shè)備、運(yùn)行方法和控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行自動(dòng)化設(shè)備的方法，以便對(duì)于運(yùn)行間歇降低自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)備組件的功率消耗。也屬于本發(fā)明的有能夠根據(jù)該方法運(yùn)行的自動(dòng)化設(shè)備，以及一種控制裝置，借助控制裝置能夠經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備組件的運(yùn)行狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)化設(shè)備例如能夠設(shè)置用于，借助設(shè)備組件、例如機(jī)器人、流水線、涂漆站來全自動(dòng)地或半自動(dòng)地執(zhí)行生產(chǎn)過程，例如機(jī)動(dòng)車的生產(chǎn)。在自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行期間能夠希望設(shè)備組件停止，因?yàn)樵O(shè)備組件例如由于計(jì)劃的午休或過夜而不能夠由人進(jìn)行監(jiān)視。在此有利的是，設(shè)備組件在這種運(yùn)行間歇期間采取節(jié)能模式，在節(jié)能模式中其功率需求或功率消耗降低。
[0003]利用標(biāo)準(zhǔn)PROFIenergy，PR0FIBUS&PR0FINETInternat1nal (PI)組織研發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)端口，該數(shù)據(jù)端口基于PR0FINET標(biāo)準(zhǔn)。利用該端口，能夠經(jīng)由PR0FINET網(wǎng)絡(luò)通過切換到節(jié)能模式中來降低自動(dòng)化設(shè)備的能量需求。
[0004]當(dāng)前能夠僅在間歇時(shí)間上將PROFIenergy設(shè)備切換到能量適宜的狀態(tài)中。由中央的控制裝置發(fā)送單個(gè)的間歇時(shí)間，間歇時(shí)間給出運(yùn)行間歇的持續(xù)時(shí)間。每個(gè)設(shè)備接收了該間歇時(shí)間，并且隨后以所描述的方式自動(dòng)地決定，設(shè)備轉(zhuǎn)換到哪種節(jié)能狀態(tài)(也稱作節(jié)能模式)中。此后，設(shè)備將喚醒時(shí)間回傳到中央的控制裝置，控制裝置稱作為PR0FINET狀態(tài)控制器(PSC)。喚醒時(shí)間是如下的時(shí)間，在該時(shí)間設(shè)備必須獲得用于再喚醒的指令，以便在間歇結(jié)束時(shí)再次準(zhǔn)備就緒。
[0005]在此，對(duì)于中央的控制裝置而言不能確定，設(shè)備切換到哪種狀態(tài)中。當(dāng)滿足確定的前提時(shí)，自動(dòng)化設(shè)備的儀器或者一般的設(shè)備組件自動(dòng)地轉(zhuǎn)換到目標(biāo)狀態(tài)中。由設(shè)備組件取決于接收到的間歇時(shí)間數(shù)據(jù)自動(dòng)地選擇目標(biāo)狀態(tài)，也就是說，當(dāng)接收到的間歇時(shí)間數(shù)據(jù)給出了作為前提的間歇時(shí)間時(shí)，該設(shè)備就采取確定的目標(biāo)狀態(tài)。如果間歇時(shí)間例如為在五分鐘和一小時(shí)之間，那么就能夠采取以下目標(biāo)狀態(tài)，其與對(duì)于在一小時(shí)至十二小時(shí)的時(shí)間持續(xù)范圍中的間歇時(shí)間而言的目標(biāo)狀態(tài)不同。
[0006]對(duì)于采取確定目標(biāo)狀態(tài)的另一重要前提是，至少一個(gè)另外的設(shè)備組件具有相應(yīng)預(yù)設(shè)的作為前提的運(yùn)行狀態(tài)。例如，當(dāng)?shù)谝辉O(shè)備組件用于將工件從另一設(shè)備組件、例如瓶灌裝設(shè)備中運(yùn)走時(shí)，第一設(shè)備組件、例如流水線不能夠簡(jiǎn)單地停住。如果流水線簡(jiǎn)單地停住，那么瓶子會(huì)在還處于運(yùn)行中的瓶灌裝設(shè)備中堵塞。因此，可行的是，如果一個(gè)另外的設(shè)備組件不具有為此必需的、對(duì)于該目標(biāo)狀態(tài)而言作為前提的運(yùn)行狀態(tài)的話，那么設(shè)備組件對(duì)于運(yùn)行間歇不切換到功率最低的目標(biāo)狀態(tài)中。
[0007]從WO 2013/044964 Al中為此公開了，設(shè)備組件經(jīng)由中央的控制裝置中央地切換，使得控制裝置直接地設(shè)定全部設(shè)備組件的目標(biāo)狀態(tài)。為此，控制裝置使用設(shè)備的總模型，該總模型由設(shè)備組件的每個(gè)設(shè)備組件的各個(gè)狀態(tài)模型形成。在此不利的是，必須將用于設(shè)定目標(biāo)狀態(tài)的控制指令從中央的控制單元傳遞至每個(gè)設(shè)備組件。在一些用于控制設(shè)備組件的總線系統(tǒng)中，這種直接的控制是不可行的。對(duì)此的一個(gè)實(shí)例是具有PROFIenergy儀器的設(shè)備組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，在自動(dòng)化設(shè)備中，在運(yùn)行間歇中降低自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)備組件的功率消耗。
[0009]根據(jù)本發(fā)明提供一種用于運(yùn)行自動(dòng)化設(shè)備的方法，以便對(duì)于運(yùn)行間歇降低自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)備組件的功率消耗。在此，設(shè)備組件能夠以已知的方式包括儀器或自動(dòng)裝置，例如流水線或可控的閥或通常的生產(chǎn)站。自動(dòng)裝置例如能夠是瓶灌裝設(shè)備或瓶清潔設(shè)備。為此，設(shè)備組件也能夠附加地或替代地具有至少一個(gè)傳感器，例如溫度傳感器或壓力傳感器或速度傳感器。借助傳感器能夠觀察由自動(dòng)化設(shè)備執(zhí)行的過程。
[0010]在該方法中，為了開始運(yùn)行間歇，控制裝置經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將間歇時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備組件。因此，如從標(biāo)準(zhǔn)PROFIenergy中公知的，如果接收到的間歇時(shí)間數(shù)據(jù)給出了對(duì)于目標(biāo)狀態(tài)而言作為前提的間歇時(shí)間，該間歇時(shí)間因此設(shè)置用于轉(zhuǎn)換到特定的目標(biāo)狀態(tài)中，并且如果至少一個(gè)另外的設(shè)備組件具有相應(yīng)的對(duì)于目標(biāo)狀態(tài)而言作為前提的運(yùn)行狀態(tài)，因此，另外的組件為了轉(zhuǎn)換到特定的目標(biāo)狀態(tài)中必須具有該運(yùn)行狀態(tài)，那么每個(gè)設(shè)備組件自動(dòng)地轉(zhuǎn)換到目標(biāo)狀態(tài)中。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的方法還具有如下步驟。控制裝置不將唯一的如從PROFIenergy中公知的間歇時(shí)間作為間歇時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備組件。代替與此地，分別將組件特定的間歇時(shí)間發(fā)送到設(shè)備組件，組件特定的間歇時(shí)間與至少一個(gè)發(fā)送到設(shè)備組件的另一個(gè)間歇時(shí)間不同。由此能夠使組件狀態(tài)相互協(xié)調(diào)。
[0012]通過本發(fā)明產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)，通過發(fā)送不同的間歇時(shí)間，控制裝置能夠如下地相互協(xié)調(diào)設(shè)備組件的運(yùn)行狀態(tài)，使得自動(dòng)化設(shè)備采取設(shè)備組件的針對(duì)性地導(dǎo)致的狀態(tài)組合，在該狀態(tài)組合中自動(dòng)化設(shè)備具有特別低的、特別是最低的功率消耗。根據(jù)本發(fā)明的方法特別能夠與PR0FINET結(jié)合地執(zhí)行。特別地，對(duì)設(shè)備組件的控制符合標(biāo)準(zhǔn)PROFIenergy地進(jìn)行。此時(shí)特別地，控制裝置是PR0FINET狀態(tài)控制器。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的方法以有利的方式實(shí)現(xiàn)了，僅僅通過發(fā)送間歇時(shí)間使設(shè)備組件的運(yùn)行狀態(tài)同步或相互協(xié)調(diào)。每個(gè)實(shí)施組件還能夠自動(dòng)地切換到相應(yīng)的目標(biāo)狀態(tài)中。在此，通過不同的間歇時(shí)間能夠引起，從一個(gè)設(shè)備組件來看，另一設(shè)備組件具有相應(yīng)的、對(duì)于適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)狀態(tài)來說作為前提的運(yùn)行狀態(tài)，使得設(shè)備組件能夠采取由控制裝置確定的運(yùn)行模式。
[0013]目標(biāo)狀態(tài)應(yīng)特別地能夠理解為節(jié)能狀態(tài)。換而言之，相應(yīng)的設(shè)備組件在其目標(biāo)狀態(tài)中優(yōu)選地消耗了比運(yùn)行間歇之前更少的功率。換而言之，目標(biāo)狀態(tài)優(yōu)選為一種節(jié)能模式。但是，目標(biāo)狀態(tài)也能夠預(yù)設(shè)成與滿足至少一個(gè)另外的運(yùn)行關(guān)鍵、例如磨損和/或反應(yīng)時(shí)間相關(guān)的。
[0014]就本發(fā)明而言，間歇時(shí)間能夠是對(duì)間歇持續(xù)時(shí)間和/或間歇開始和/或間歇結(jié)束的說明。附加地或替代地，間歇時(shí)間也能夠給出間歇的最小持續(xù)時(shí)間或時(shí)間指示的區(qū)間，區(qū)間給出了即將來臨的運(yùn)行間歇位于哪個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)。
[0015]該方法的一個(gè)改進(jìn)方案包括如下步驟?？刂蒲b置確定對(duì)于設(shè)備組件中的第一設(shè)備組件的目標(biāo)狀態(tài)，并且對(duì)于該確定的目標(biāo)狀態(tài)求出作為前提的間歇時(shí)間和至少一個(gè)另外的設(shè)備組件的相應(yīng)的作為前提的運(yùn)行狀態(tài)。然后，在相應(yīng)的求出的作為前提的運(yùn)行狀態(tài)中，控制裝置控制至少一個(gè)另外的設(shè)備組件。由此，第一設(shè)備組件能夠有利地采取確定的目標(biāo)狀態(tài)。為了使第一設(shè)備組件實(shí)現(xiàn)上述情況，控制裝置借助于間歇時(shí)間數(shù)據(jù)將求出的作為前提的間歇時(shí)間發(fā)送到第一設(shè)備組件，第一設(shè)備組件通過間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換到確定的目標(biāo)狀態(tài)中。此時(shí)，至少一個(gè)另外的設(shè)備組件已經(jīng)處于該求出的作為前提的運(yùn)行狀態(tài)中，從而不阻礙第一設(shè)備組件采取期望的或確定的目標(biāo)狀態(tài)。該實(shí)施方式具有如下優(yōu)點(diǎn)，在第一設(shè)備組件中，控制裝置能夠針對(duì)性地控制希望的目標(biāo)狀態(tài)，即例如確定的節(jié)能模式。在此，控制裝置仍然必須僅僅將一個(gè)間歇時(shí)間發(fā)送到第一設(shè)備組件。
[0016]在此為了在相應(yīng)的所求出的作為前提的運(yùn)行狀態(tài)中控制至少一個(gè)另外的設(shè)備組件，提出對(duì)該方法步驟的改進(jìn)方案。在該改進(jìn)方案中，控制裝置將相應(yīng)的間歇時(shí)間發(fā)送到至少一個(gè)另外的設(shè)備組件處，至少一個(gè)另外的設(shè)備組件通過該間歇時(shí)間自動(dòng)地轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的所求出的作為前提的運(yùn)行狀態(tài)中。由此產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)，為了控制確定的目標(biāo)狀態(tài)，在第一設(shè)備組件中經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)能夠僅僅發(fā)送間歇時(shí)間。由此，根據(jù)PROFIenergy的符合標(biāo)準(zhǔn)的通訊是可行的。
[0017]為了按照根據(jù)本發(fā)明的方法控制自動(dòng)化設(shè)備，通過本發(fā)明提供了用于經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)備組件的控制裝置。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置具有用于將控制裝置連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接裝置。優(yōu)選地，設(shè)置有用于連接到PR0FINET的連接裝置。控制裝置的與連接裝置耦連的處理器裝置設(shè)計(jì)用于，為了開始自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行間歇，經(jīng)由連接裝置將間歇時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備組件。在此，處理器裝置以所描述的方式設(shè)計(jì)用于，為了開始運(yùn)行間歇，將相應(yīng)的組件特定的間歇時(shí)間作為間歇時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備組件，組件特定的間歇時(shí)間與至少一個(gè)發(fā)送到設(shè)備組件的另一個(gè)設(shè)備組件的間歇時(shí)間不同。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的控制裝置具有如下優(yōu)