[发明专利]利用Profinet进行工具识别

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在工业应用的自动化设备中启动自动化站 的方法。

背景技术

在诸如自动化制造或机械工程之类的现代工业应用中，经常要 求必须能够利用工具功能所需的诸如传感器或致动器之类的现场装 置来在工厂中的设备上对多个不同工具进行操作。

公知的Profinet是Profibus用户组织(PNO)的基于开放以太 网的自动化标准，其基本上百分之百地遵循了以太网标准(基于IEEE 802.3)，Profinet正被普遍地用于对工业应用的自动化系统中的现 场装置进行链接或集成。不仅可以在现场处获得处理和生产数据，而 且还可以将处理和生产数据无缝地集成至多重划分数据采集系统中， 从而还能够对垂直方向上的分散型外围装置进行集成。

Profibus和Profinet的不同之处在于对已连接或者将要连接 在各个网络中的现场装置的不同寻址方式。

不同于Profibus，Profinet网络内的各个连接着的现场装置是 通过针对每个装置的专用的和唯一的MAC地址、以及唯一分配给该物 理地址的IP地址来寻址的。

但是，在分配物理和逻辑网络地址之前，必须在网络中为每个 Profinet网络组件分配一个用于识别的符号名或Profinet装置名， 以便后面的唯一寻址。在Profinet系统中操作现场装置之前，先为 现场装置设置符号名或Profinet装置名。这一授名通常被称为“命 名(baptism)”。

此外，对于能与将连接现场装置的设备相关联的配置单元来说， 这些装置名是事先已知的，并且这些装置名被分配有一个目标配置。 来自配置单元的这一信息随后被传递给分配到设备的控制器，用于分 配IP地址、以及对连接着并被识别出来的现场装置进行参数化设置 和配置。如果对现场装置进行了替换，那么代替了那个被替换下来的 现场装置的这个“新”现场装置必须建立有初始的Profinet名，即 与被替换下来的“旧”现场装置的Profinet名相同的Profinet名。

根据现有技术，基于Profinet标准，用于现代工业应用的不同 自动化站(例如工具)将会与在自动化设备上实现自动化功能所需的 集成现场装置(例如机械手或专用机床)一起被启动，下文将主要参 见图2进行描述，其中示出了将在自动化设备上操作的现有技术的自 动化站的高度简化示意图。

图2示出了根据Profinet标准操作的示例性自动化设备100， 向其分配了配置单元600。在操作中，将把三个工具200、300和400 作为操作中的自动化站连接至自动化设备100。

首先，在操作中，工具200、300和400被耦接至设备100。在 工具200、300和400的耦接过程中，在第一步骤中，通过布置在自 动化设备100中的供电单元107以及布置在工具中的供电单元217、 317和417向这些工具供电1。随后，控制器101通过具有与工具相 关的特殊编码的特殊的输入信息来识别所连接着的工具。可经由插头 连接器来识别所连接着的工具，但是也可以经由RFID技术以无接触 方式进行识别。在每种情况下，都必须在工具侧提供特殊编码单元(在 图2中标为218、318和418)以及在自动化设备100侧提供接口单 元108，随后将在步骤2中将编码信息传递至接口单元108。自动化 设备100还包括与控制器101相连的现场装置102，现场装置102读 取传递过来的编码信息3并且将其传递给控制器。

并且，在工具200、300和400中安装了多个与Profinet兼容 的现场装置501和502、503或504至507，其中根据工具的总体需 求可以采用不同的数量和类型。还经由工具200、300和400的供电 电压向现场装置501和502、503以及504至507供电，为了便于理 解并未在图2中示出细节。随后，经由布置在自动化设备100上的通 信端109以及分别布置在工具200、300和400上的通信端219、319 和419来产生与这些现场装置相连的连接4。如上所述，利用装置名 来唯一标识每个装置。因此，所有工具的现场装置501至507必然具 有一个唯一的装置名，在本示例中称为“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、 “F”和“G”，该装置名被永久地存储在装置中。