具有LAN唤醒功能的工业控制器的制作方法

本公开涉及工业控制领域。特别地，本公开提出了一种具有lan唤醒功能的新型工业控制器。

背景技术：

1、当暂时关闭自动化工业生产线的一部分时，所谓的lan唤醒功能可以帮助节约能量。在这种条件下，与生产线的所关闭的部分相关联的工业控制器断电并且进入休眠模式。工业控制器保持休眠状态，直到被通过与该工业控制器连接的通信网络接收的唤醒信号或唤醒消息唤醒。在配备有定期监测或轮询安全关键型致动器和传感器的集中式安全功能的生产线中，并不总是能够实现断电策略。事实上，尽管休眠工业控制器中的安全致动器和传感器只是在这不构成安全风险的条件下自愿断电，但是它们仍将被视为不存在或失灵。

2、现有技术包括各种提议，以避免这种不便情形。首先并且在某种程度上超出了本申请的技术领域，us20150006930a1公开了一种具有省电模式的成像设备，该省电模式在设备不活动的时段期间切断来自ac市电的电力。为了允许在切断ac市电的同时对用户相关事件进行外部监测，从与ac市电分离的备选电源汲取电力，以为被配置为对监测输入做出响应的微处理器单元(mpu)加电。当接收到此类监测输入时，使用开关重新建立与ac市电的连接，以便向设备提供ac电力。备选电源可能包括电池或电容器。

3、第二示例是ep2518935a1，其公开了一种自动化网络，该自动化网络具有控制单元、网络交换机和没有能源管理的自动化单元。自动化网络包括由网络交换机供电的以太网供电(poe)连接、以及正常以太网连接。虽然网络交换机始终通电，但是可以选择性地断电自动化单元。为了唤醒自动化单元，控制单元向自动化单元中的lan唤醒模块发送lan唤醒信号。lan唤醒模块通过将完全自动化单元连接到外部电源(诸如24v或230v)来做出响应。

4、可以期望实现与集中式安全链兼容的lan唤醒功能，同时降低结构复杂性和/或有害电池和电容器材料的使用。

技术实现思路

1、本公开的一个目的是提供一种被配置为驱动工业用具的工业控制器，其中即使在休眠模式下，工业控制器也能够接受安全链的监测。另一目的是提供一种以节能方式操作工业控制器的方法。一个特别目的是提出这样一种用于驱动工业机器人的工业控制器。优选地，这些目的应当在结构复杂性有限的情况下得以实现。更优选地，目的应当在有限使用电池和电容器的情况下得以实现。

2、这些目的中的至少一些目的由如独立权利要求定义的本发明实现。从属权利要求涉及本发明的有利实施例。

3、在本发明的第一方面中，提供了一种能够在工作模式和休眠模式下操作的工业控制器。工业控制器包括驱动模块，该驱动模块被配置为驱动工业用具；网络接口，该网络接口被配置为与外部网络通信；以及电力模块，该电力模块被配置为在工作模式下直接为驱动模块供电。根据本发明的第一方面，工业控制器还包括电力开关，该电力开关连接到输入电源。电力开关被配置为在工作模式下为电力模块供电，并且在休眠模式下为网络接口供电但不为电力模块供电。

4、由于电力开关的上述行为，所以无需在工业控制器内部或外部提供备选电源即可实现期望lan唤醒行为。因为电力开关在休眠模式下为网络接口供电但不为电力模块供电，所以可以在休眠模式下关闭电力模块，从而避免在怠速或待机操作时浪费能量。由于工业用具的额定功率可能比网络接口的额定功率大一个或多个数量级(后者通常在6w至10w的范围内)，所以休眠模式的可用性可以显着节省能量。

5、在本发明的第二方面中，提供了一种操作具有上述一般特性的工业控制器的方法。特别地，工业控制器可以包括用于驱动工业用具的驱动模块、朝向外部网络的网络接口、用于直接为驱动模块和网络接口供电的电力模块、以及连接到输入电源的电力开关。该方法包括：接收是在工作模式下还是休眠模式下操作的指示。响应于工作模式指示，使电力开关为电力模块供电，并且使电力模块为驱动模块和网络接口供电。否则，响应于休眠模式指示，使电力开关为网络接口供电而非为电力模块供电。

6、根据第二方面的方法通常共享与第一方面相关联的技术效果和优点。进一步地，它可以以对应程度的技术变化实现。

7、本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包含指令，该指令用于使计算机或特别是工业控制器执行上述方法。可以在数据载体上存储或分发计算机程序。如本文中所使用的，“数据载体”可以是暂态数据载体(诸如经调制的电磁波或光波)，也可以是非暂态数据载体。非暂态数据载体包括易失性存储器和非易失性存储器，诸如磁性类型、光学类型或固态类型的永久存储介质和非永久存储介质。仍然在“数据载体”的范围内，这种存储器可以为固定安装式，也可以为便携式。

8、一般而言，除非本文另有明确定义，否则用于权利要求的所有术语要根据其在技术领域的通常含义进行解释。除非另有明确说明，否则所有对“一/一个/该元件、装置、部件、方式、步骤等”的引用要公开解释为是指元件、装置、部件、方式、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则本文中所公开的任何方法的步骤不必按照所描述的确切次序执行。

技术特征：

1.一种工业控制器(100)，能够在工作模式和休眠模式下操作，所述工业控制器包括：

2.根据权利要求1所述的工业控制器(100)，其中所述网络接口(106)包括：

3.根据权利要求1或2所述的工业控制器(100)，其中所述电力模块(104)被配置为在所述工作模式下直接为所述网络接口(106)供电。

4.根据权利要求1或2所述的工业控制器(100)，其中所述电力开关(102)被配置为在所述工作模式下不为所述网络接口(106)供电。

5.根据权利要求1或2所述的工业控制器(100)，其中所述电力开关(102)被配置为在所述工作模式下为所述网络接口(106)供电。

6.根据前述权利要求中任一项所述的工业控制器(100)，其中所述电力开关(102)被配置为在所述工作模式下将所述电力模块(104)直接连接到所述输入电源(30)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的工业控制器(100)，其中所述电力开关(102)被配置为根据来自所述网络接口(106)的指示(u3)选择性地在工作模式或休眠模式下操作。

8.根据前述权利要求中任一项所述的工业控制器(100)，其中所述工业用具(10)为工业机器人。

9.根据前述权利要求中任一项所述的工业控制器(100)，其中所述网络接口(106)包括安全控制器(106.1)，所述安全控制器被配置为经由所述外部网络(20)报告所述工业用具(10)在所述工作模式和所述休眠模式下的状态。

10.根据前述权利要求中任一项所述的工业控制器(100)，其中所述网络接口(106)包括处理电路系统(106.2)，所述处理电路系统被配置为在所述休眠模式下以比在所述工作模式下更低的时钟频率操作。

11.根据前述权利要求中任一项所述的工业控制器(100)，其中所述电力开关(102)被适配为用于改装。

12.一种操作工业控制器(100)的方法(200)，所述工业控制器(100)包括：

13.根据权利要求12所述的方法(200)，其中所述指示(u3)从所述网络接口(106)被接收(202)。

14.根据权利要求12或13所述的方法(200)，还包括：响应于休眠模式指示，使(210)所述网络接口以降低的时钟频率操作。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法(200)，还包括：

16.一种计算机程序，包括指令，所述指令使根据权利要求1所述的工业控制器执行根据权利要求12所述的方法的步骤。

技术总结
一种能够在工作模式和休眠模式下操作的工业控制器(100)，该工业控制器包括：驱动模块(108)，被配置为驱动工业用具(10)；网络接口(106)，被配置为与外部网络通信(20)；以及电力模块(104)，被配置为在工作模式下直接为驱动模块供电。该工业控制器(100)还包括电力开关(102)，该电力开关(102)被连接到输入电源(30)，并且被配置为在工作模式下为电力模块供电并且在休眠模式下为网络接口供电但不为电力模块供电。在工作模式下，网络接口(106)可以由电力模块(104)或电力开关(102)供电。还提供了一种操作工业控制器(100)的方法。

技术研发人员：高扬
受保护的技术使用者：ABB瑞士股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/10