Io鏈路用于鏈接現(xiàn)場(chǎng)裝置的用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及將IO鏈路用于鏈接現(xiàn)場(chǎng)裝置到主總成的用途。
【專利說(shuō)明】1鏈路用于鏈接現(xiàn)場(chǎng)裝置的用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及1鏈路的用途。

【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械和設(shè)備工程領(lǐng)域中以及在自動(dòng)化工程中，已證明大量標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)提供對(duì)平行單獨(dú)布線的良好替代。此處，多個(gè)所謂的現(xiàn)場(chǎng)總線模塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接到中心控制裝置。終端裝置又連接到現(xiàn)場(chǎng)總線模塊。最近，已將1鏈路連接用于將終端裝置連接到現(xiàn)場(chǎng)總線模塊。在進(jìn)行所述舉動(dòng)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線模塊接替1鏈路主設(shè)備的功能。例如，終端裝置可為傳感器、致動(dòng)器、顯示器裝置、操作器裝置或機(jī)器中的更小驅(qū)動(dòng)器。在許多裝配設(shè)施中，對(duì)用于配線/布線和用于電氣設(shè)施的開關(guān)盒的空間要求通常超過(guò)機(jī)械搬運(yùn)系統(tǒng)的安裝空間。將用于信號(hào)傳輸?shù)挠布惭b到機(jī)器所需的工作時(shí)間以及材料的成本幾乎總是超過(guò)連接的二進(jìn)制傳感器和致動(dòng)器的購(gòu)買成本。由于這個(gè)原因，為了避免昂貴及復(fù)雜的布線并為了降低成本，經(jīng)常省去具有模擬信號(hào)或串行接口的傳感器、可參數(shù)化多信道傳感器或具有診斷功能的裝置，即使使用這些裝置實(shí)際上將是有利的。
[0003]為了處理這個(gè)問(wèn)題，有關(guān)制造商的聯(lián)盟已指定更智能的傳感器/致動(dòng)器接口(被稱為“10鏈路”)的新標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)劃將1鏈路標(biāo)準(zhǔn)化為標(biāo)準(zhǔn)IEC 61131-9中的國(guó)際公開標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)描述文件1DD、1鏈路裝置描述來(lái)描述1鏈路裝置。作為描述語(yǔ)言，1DD待標(biāo)準(zhǔn)化為標(biāo)準(zhǔn)ISO 15745中的公開標(biāo)準(zhǔn)。1鏈路是用于傳感器與致動(dòng)器之間的信號(hào)傳輸?shù)拇悬c(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接及機(jī)器的1級(jí)別。原則上，1鏈路在1鏈路主設(shè)備與作為從設(shè)備的所連接的1鏈路裝置之間傳輸數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線模塊以及SPS接口總成可用作1鏈路主設(shè)備。1鏈路是與二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)傳感器相兼容的下行鏈路且通常使用未屏蔽的三線或五線標(biāo)準(zhǔn)線纜。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)總線級(jí)別負(fù)責(zé)將獨(dú)立機(jī)器或獨(dú)立機(jī)器的組件與設(shè)備的控制系統(tǒng)互連時(shí)，1鏈路被分配到機(jī)器或傳感器致動(dòng)器級(jí)別?，F(xiàn)場(chǎng)總線級(jí)別包含大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場(chǎng)總線，例如大致用于機(jī)械和設(shè)備工程中的現(xiàn)場(chǎng)總線。常用現(xiàn)場(chǎng)總線(例如)為PR0FIBUS-DP、Interbus>DeviceNet>CC-Link和CANopen。最近,還已使用基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),例如 PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT 以及 Ethernet P0WERLINK。出于橋單獨(dú)參與者之間的更大距離的目的(所述參與者之間的距離可為幾百米高達(dá)有時(shí)超過(guò)10km)，以特別有利的方式使用現(xiàn)場(chǎng)總線。然而，這種情況造成一種問(wèn)題及缺點(diǎn):以經(jīng)濟(jì)上可行的方式在傳感器/致動(dòng)器級(jí)別上使用這些高性能總線系統(tǒng)實(shí)際上是不可能的。
[0004]除了純功能信號(hào)之外，還總是存在機(jī)器中發(fā)現(xiàn)的與安全性相關(guān)且用于為人們以及器械提供安全的信號(hào)。常用的安全信號(hào)來(lái)自安全裝置及安全開關(guān)，例如門安全開關(guān)、門鎖開關(guān)裝置、光幕、應(yīng)急制動(dòng)開關(guān)等。在下文中，術(shù)語(yǔ)“安全裝置”始終指代這種安全裝置及安全開關(guān)。
[0005]根據(jù)DE 10 2009 013 303 Al，總所周知1鏈路用于鏈接所謂的1鏈路裝置的用途。這些1鏈路裝置為本身已知的傳感器和致動(dòng)器。其他現(xiàn)場(chǎng)裝置(特別是與安全相關(guān)的所述現(xiàn)場(chǎng)裝置或需要參數(shù)化的所述現(xiàn)場(chǎng)裝置)的鏈接仍根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平以傳統(tǒng)方式進(jìn)行，即是通過(guò)直接鏈接到現(xiàn)場(chǎng)總線的方式進(jìn)行。本發(fā)明現(xiàn)基于以下目標(biāo):還進(jìn)一步簡(jiǎn)化其他現(xiàn)場(chǎng)裝置及尤其也是與安全相關(guān)的這些現(xiàn)場(chǎng)裝置的鏈接和自動(dòng)化，及尤其進(jìn)一步簡(jiǎn)化安裝要求。此外，還要簡(jiǎn)化及優(yōu)化主總成與現(xiàn)場(chǎng)裝置之間的通信。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用1鏈路以將現(xiàn)場(chǎng)裝置鏈接到主總成來(lái)解決所述任務(wù)。
[0007]有利地使用1鏈路來(lái)將一或多個(gè)以下現(xiàn)場(chǎng)裝置連接到主總成:
[0008]-驅(qū)動(dòng)器和變頻器；
[0009]-顯示器和操作器裝置(HMI)；
[0010]-圖像識(shí)別系統(tǒng)；
[0011]-供電單元；
[0012]-門安全開關(guān)；
[0013]-安全相關(guān)光幕。
[0014]為了在避免增加材料和安裝費(fèi)用的需要的同時(shí)簡(jiǎn)化安裝程序，增強(qiáng)功能、提供裝置的可自動(dòng)參數(shù)化及增強(qiáng)識(shí)別和診斷的可能性，一個(gè)有利的實(shí)施方式提供，至少一種裝置狀態(tài)和/或至少一比特的處理數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸?shù)窖b置或從裝置傳輸和/或通過(guò)1鏈路傳輸至少一項(xiàng)診斷信息和/或至少一個(gè)參數(shù)。特別地，如果通過(guò)1鏈路連接供電單元，那么切斷輸出電壓及并同樣對(duì)獨(dú)立或多個(gè)輸出電壓的安全相關(guān)切斷是可能的。
[0015]為了同樣以簡(jiǎn)單方式促進(jìn)安全裝置的鏈接，此處設(shè)想的是通過(guò)1鏈路在現(xiàn)場(chǎng)裝置與主總成之間執(zhí)行安全協(xié)議的雙向轉(zhuǎn)移。此處，安全協(xié)議有利地通過(guò)1鏈路數(shù)據(jù)位轉(zhuǎn)移，以使得1鏈路連接充當(dāng)黑色信道。
[0016]優(yōu)選地能量轉(zhuǎn)移也通過(guò)1鏈路發(fā)生。此處，通過(guò)1鏈路接口或1鏈路適配器執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)裝置到主總成的鏈接。使用1鏈路以用于鏈接到現(xiàn)場(chǎng)裝置的優(yōu)勢(shì)尤其在以下事實(shí)中可見(jiàn):允許可自動(dòng)參數(shù)化，使執(zhí)行診斷及使用現(xiàn)場(chǎng)裝置的識(shí)別數(shù)據(jù)是可能的及此外不需要對(duì)裝置本身或安裝期間的額外費(fèi)用的情況下促進(jìn)以技術(shù)上簡(jiǎn)單以及成本有益的方式執(zhí)行安全安裝。由于1鏈路裝置通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化三線或五線線纜連接，所以尤其有利的是配線的簡(jiǎn)化。
[0017]通過(guò)使用1鏈路適配器，本身已知的現(xiàn)場(chǎng)裝置(例如驅(qū)動(dòng)器和變頻器、顯示器裝置和操作器單元(HMI)、圖像識(shí)別系統(tǒng)、供電單元、具有或不具有鎖定功能的門安全開關(guān)和安全相關(guān)光幕)可以有利的方式連接到主總成。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]本發(fā)明的實(shí)施方式展示于圖式中并且在以下描述中得以更詳細(xì)描述。
[0019]圖式展示現(xiàn)場(chǎng)裝置通過(guò)1鏈路適配器連接到主總成的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]圖式展示主總成100的示意圖，下文描述的現(xiàn)場(chǎng)裝置連接到所述主總成。驅(qū)動(dòng)器和/或變頻器200通過(guò)外部1鏈路適配器或集成1鏈路接口 210和1鏈路連接220連接到主總成。顯示器和操作器裝置300通過(guò)外部1鏈路適配器或集成1鏈路接口 310和1鏈路連接320連接到主總成100。圖像識(shí)別系統(tǒng)400通過(guò)外部1鏈路適配器或集成1鏈路接口 410和1鏈路連接420連接到主總成100。供電單元500通過(guò)外部1鏈路適配器或集成1鏈路接口 510和1鏈路連接520連接到主總成100。另外，安全相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)裝置(例如具有或不具有鎖定功能的門安全開關(guān)600)通過(guò)外部1鏈路適配器或集成1鏈路接口 610和1鏈路連接620連接到主總成100。安全相關(guān)光幕700通過(guò)外部1鏈路適配器或集成1鏈路接口 710和1鏈路連接720連接到主總成100。安全相關(guān)信號(hào)在最后提及的裝置與主總成100之間以雙向方式傳輸。此舉可使用1鏈路數(shù)據(jù)位實(shí)現(xiàn)，所述1鏈路數(shù)據(jù)位通過(guò)本身已知的1鏈路協(xié)議轉(zhuǎn)移，以使得所述1鏈路數(shù)據(jù)位充當(dāng)所謂的黑色信道，通過(guò)所述黑色信道傳輸具有對(duì)所述安全協(xié)議典型的數(shù)據(jù)位組的安全協(xié)議。為此，1鏈路數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù)位區(qū)域用于安全協(xié)議的傳輸。以這種方式，本身已知的1鏈路連接可用于安全協(xié)議的傳輸而無(wú)須以任何方式修改1鏈路連接且同時(shí)不需要1鏈路連接“實(shí)現(xiàn)”進(jìn)行安全協(xié)議的傳輸。所述1鏈路連接類似地用作也被稱為“黑色信道”的透明信道。
[0021] 本發(fā)明的基本思想是通過(guò)使用1鏈路和主總成以非常有利的方式連接本身已知的現(xiàn)場(chǎng)裝置。以這種方式，可利用現(xiàn)場(chǎng)裝置的全部功能，而不需要對(duì)裝置本身或安裝的任何額外費(fèi)用。而且，可通過(guò)1鏈路連接傳輸用于參數(shù)化現(xiàn)場(chǎng)裝置的參數(shù)、用于確定裝置狀態(tài)的診斷數(shù)據(jù)或診斷信息或切斷信號(hào)。因此，在(例如)供電單元500的情況下，可通過(guò)1鏈路接口 510傳輸用于切斷輸出電壓的信號(hào)以及用于對(duì)單個(gè)或多個(gè)輸出電壓的安全相關(guān)‘切斷’的信號(hào)。此外，可以簡(jiǎn)單方式傳輸裝置的識(shí)別數(shù)據(jù)并最終也傳輸安全協(xié)議，以使得以技術(shù)上簡(jiǎn)單且因此同時(shí)成本有益的方式促進(jìn)安全安裝。
【權(quán)利要求】
1.一種將10鏈路用于鏈接現(xiàn)場(chǎng)裝置到主總成的用途。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10鏈路的用途，其中一或多個(gè)以下現(xiàn)場(chǎng)裝置連接到所述主總成(100): -驅(qū)動(dòng)器和變頻器(200)； -顯示器和操作器裝置(HMI) (300)； -圖像識(shí)別系統(tǒng)(400)； -供電單元(500)； -門安全開關(guān)(600)； -安全相關(guān)光幕(700)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的10鏈路的用途，其中通過(guò)所述10鏈路傳輸?shù)竭_(dá)或來(lái)自所述裝置的至少一比特的處理數(shù)據(jù)和/或至少一項(xiàng)診斷信息和/或至少一個(gè)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的10鏈路的用途，其特征在于，到達(dá)或來(lái)自所述裝置的至少一比特的處理數(shù)據(jù)形成用于切斷輸出電壓的信號(hào)，特別是用于所述供電單元(500)的單個(gè)或多個(gè)輸出電壓的安全相關(guān)切斷。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的10鏈路的用途，其中在所述現(xiàn)場(chǎng)裝置(200、300、400、500、600、700)與主總成(100)之間發(fā)生安全協(xié)議的雙向傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的10鏈路的用途，其中通過(guò)10鏈路數(shù)據(jù)位傳輸所述安全協(xié)議，以使得所述10鏈路連接充當(dāng)活門信道。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的10鏈路的用途，其中通過(guò)所述10鏈路進(jìn)行能量供應(yīng)。
8.一種包含10鏈路接口或10鏈路適配器(210)的驅(qū)動(dòng)器和變頻器(200)。
9.一種包含10鏈路接口或10鏈路適配器(310)的顯示器和操作器單元(300)。
10.一種包含10鏈路接口或10鏈路適配器(410)的圖像識(shí)別系統(tǒng)(400)。
11.一種包含10鏈路接口或10鏈路適配器(510)的供電單元(500)。
12.—種包含10鏈路接口或10鏈路適配器￠10)的具有或不具有鎖定功能的門安全開關(guān)(600)。
13.—種包含10鏈路接口或10鏈路適配器(710)的安全相關(guān)光幕(700)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK104380216SQ201380032743
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月29日
【發(fā)明者】阿爾伯特·法伊諾伊格勒, 于爾根·古特孔斯特 申請(qǐng)人:巴魯夫公司