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

【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]在機械和設備工程領(lǐng)域中以及在自動化工程中，已證明大量標準化現(xiàn)場總線系統(tǒng)提供對平行單獨布線的良好替代。此處，多個所謂的現(xiàn)場總線模塊通過現(xiàn)場總線連接到中心控制裝置。終端裝置又連接到現(xiàn)場總線模塊。最近，已將1鏈路連接用于將終端裝置連接到現(xiàn)場總線模塊。在進行所述舉動時，現(xiàn)場總線模塊接替1鏈路主設備的功能。例如，終端裝置可為傳感器、致動器、顯示器裝置、操作器裝置或機器中的更小驅(qū)動器。在許多裝配設施中，對用于配線/布線和用于電氣設施的開關(guān)盒的空間要求通常超過機械搬運系統(tǒng)的安裝空間。將用于信號傳輸?shù)挠布惭b到機器所需的工作時間以及材料的成本幾乎總是超過連接的二進制傳感器和致動器的購買成本。由于這個原因，為了避免昂貴及復雜的布線并為了降低成本，經(jīng)常省去具有模擬信號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際上將是有利的。
[0003]為了處理這個問題，有關(guān)制造商的聯(lián)盟已指定更智能的傳感器/致動器接口(被稱為“10鏈路”)的新標準。計劃將1鏈路標準化為標準IEC 61131-9中的國際公開標準。通過描述文件1DD、1鏈路裝置描述來描述1鏈路裝置。作為描述語言，1DD待標準化為標準ISO 15745中的公開標準。1鏈路是用于傳感器與致動器之間的信號傳輸?shù)拇悬c對點連接及機器的1級別。原則上，1鏈路在1鏈路主設備與作為從設備的所連接的1鏈路裝置之間傳輸數(shù)據(jù)。現(xiàn)場總線模塊以及SPS接口總成可用作1鏈路主設備。1鏈路是與二進制標準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準線纜。當現(xiàn)場總線級別負責將獨立機器或獨立機器的組件與設備的控制系統(tǒng)互連時，1鏈路被分配到機器或傳感器致動器級別?，F(xiàn)場總線級別包含大多數(shù)標準化現(xiàn)場總線，例如大致用于機械和設備工程中的現(xiàn)場總線。常用現(xiàn)場總線(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)場總線標準,例如 PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT 以及 Ethernet P0WERLINK。出于橋單獨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有時超過10km)，以特別有利的方式使用現(xiàn)場總線。然而，這種情況造成一種問題及缺點:以經(jīng)濟上可行的方式在傳感器/致動器級別上使用這些高性能總線系統(tǒng)實際上是不可能的。
[0004]除了純功能信號之外，還總是存在機器中發(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。常用的安全信號來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、應急制動開關(guān)等。在下文中，術(shù)語“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器。其他現(xiàn)場裝置(特別是與安全相關(guān)的所述現(xiàn)場裝置或需要參數(shù)化的所述現(xiàn)場裝置)的鏈接仍根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平以傳統(tǒng)方式進行，即是通過直接鏈接到現(xiàn)場總線的方式進行。本發(fā)明現(xiàn)基于以下目標:還進一步簡化其他現(xiàn)場裝置及尤其也是與安全相關(guān)的這些現(xiàn)場裝置的鏈接和自動化，及尤其進一步簡化安裝要求。此外，還要簡化及優(yōu)化主總成與現(xiàn)場裝置之間的通信。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明，通過使用1鏈路以將現(xiàn)場裝置鏈接到主總成來解決所述任務。
[0007]有利地使用1鏈路來將一或多個以下現(xiàn)場裝置連接到主總成:
[0008]-驅(qū)動器和變頻器；
[0009]-顯示器和操作器裝置(HMI)；
[0010]-圖像識別系統(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用的需要的同時簡化安裝程序，增強功能、提供裝置的可自動參數(shù)化及增強識別和診斷的可能性，一個有利的實施方式提供，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1鏈路傳輸至少一項診斷信息和/或至少一個參數(shù)。特別地，如果通過1鏈路連接供電單元，那么切斷輸出電壓及并同樣對獨立或多個輸出電壓的安全相關(guān)切斷是可能的。
[0015]為了同樣以簡單方式促進安全裝置的鏈接，此處設想的是通過1鏈路在現(xiàn)場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1鏈路數(shù)據(jù)位轉(zhuǎn)移，以使得1鏈路連接充當黑色信道。
[0016]優(yōu)選地能量轉(zhuǎn)移也通過1鏈路發(fā)生。此處，通過1鏈路接口或1鏈路適配器執(zhí)行現(xiàn)場裝置到主總成的鏈接。使用1鏈路以用于鏈接到現(xiàn)場裝置的優(yōu)勢尤其在以下事實中可見:允許可自動參數(shù)化，使執(zhí)行診斷及使用現(xiàn)場裝置的識別數(shù)據(jù)是可能的及此外不需要對裝置本身或安裝期間的額外費用的情況下促進以技術(shù)上簡單以及成本有益的方式執(zhí)行安全安裝。由于1鏈路裝置通過標準化三線或五線線纜連接，所以尤其有利的是配線的簡化。
[0017]通過使用1鏈路適配器，本身已知的現(xiàn)場裝置(例如驅(qū)動器和變頻器、顯示器裝置和操作器單元(HMI)、圖像識別系統(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】

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

【具體實施方式】
[0020]圖式展示主總成100的示意圖，下文描述的現(xiàn)場裝置連接到所述主總成。驅(qū)動器和/或變頻器200通過外部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。圖像識別系統(tǒng)400通過外部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)場裝置(例如具有或不具有鎖定功能的門安全開關(guān)600)通過外部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)位實現(xiàn)，所述1鏈路數(shù)據(jù)位通過本身已知的1鏈路協(xié)議轉(zhuǎn)移，以使得所述1鏈路數(shù)據(jù)位充當所謂的黑色信道，通過所述黑色信道傳輸具有對所述安全協(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)議的傳輸而無須以任何方式修改1鏈路連接且同時不需要1鏈路連接“實現(xiàn)”進行安全協(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)場裝置。以這種方式，可利用現(xiàn)場裝置的全部功能，而不需要對裝置本身或安裝的任何額外費用。而且，可通過1鏈路連接傳輸用于參數(shù)化現(xiàn)場裝置的參數(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。因此，在(例如)供電單元500的情況下，可通過1鏈路接口 510傳輸用于切斷輸出電壓的信號以及用于對單個或多個輸出電壓的安全相關(guān)‘切斷’的信號。此外，可以簡單方式傳輸裝置的識別數(shù)據(jù)并最終也傳輸安全協(xié)議，以使得以技術(shù)上簡單且因此同時成本有益的方式促進安全安裝。
【權(quán)利要求】
1.一種將10鏈路用于鏈接現(xiàn)場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，其中一或多個以下現(xiàn)場裝置連接到所述主總成(100): -驅(qū)動器和變頻器(200)； -顯示器和操作器裝置(HMI) (300)； -圖像識別系統(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)利要求中任一項所述的10鏈路的用途，其中通過所述10鏈路傳輸?shù)竭_或來自所述裝置的至少一比特的處理數(shù)據(jù)和/或至少一項診斷信息和/或至少一個參數(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，到達或來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，特別是用于所述供電單元(500)的單個或多個輸出電壓的安全相關(guān)切斷。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的10鏈路的用途，其中在所述現(xiàn)場裝置(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鏈路連接充當活門信道。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的10鏈路的用途，其中通過所述10鏈路進行能量供應。
8.一種包含10鏈路接口或10鏈路適配器(210)的驅(qū)動器和變頻器(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】G05B19/042GK104380216SQ201380032743
【公開日】2015年2月25日 申請日期: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 申請人:巴魯夫公司