CN116419831A - 自动系统的控制面板以及机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动系统的控制面板以及机器人系统。控制面板(1)包括第一控制部(2)、第二控制部(3)、PoE集线器(4)和LAN端子(41)，所述第一控制部(2)经由现场网络与第一设备进行符合以太网标准的通信，所述第二控制部(3)通过符合以太网标准的通信，在与处理安全信号的第二设备之间进行安全通信，所述PoE集线器(4)向第一设备或第二设备进行供电，所述LAN端子(41)连接有LAN电缆(81)。

Description

自动系统的控制面板以及机器人系统
技术领域
本发明涉及自动系统的控制面板以及机器人系统。
背景技术
例如，在专利文献1中公开了自动系统的控制面板。在该控制面板连接有机器人、机器人的外围设备、紧急停止开关以及安全围栏开关等。
专利文献1：日本特开2014-144495号公报
发明内容
但是，在上述那样的控制面板中，各种设备分别经由布线连接到控制面板。因此，连接很多设备的控制面板的布线数目也变多。
因此，当在现场设置控制面板时，需要连接很多布线，需要很多工时。并且，控制面板需要预先包括与各种设备的布线相对应的端子，导致控制面板大型化。
鉴于上述内容，这里所公开的技术的目的在于减少将布线连接到控制面板的工时，且谋求控制面板的小型化。
本发明的自动系统的控制面板包括第一控制部、第二控制部、供电部和LAN端子，所述第一控制部经由现场网络与第一设备进行符合以太网标准的通信，所述第二控制部通过符合以太网标准的通信，在与处理安全信号的第二设备之间进行安全通信，所述供电部向所述第一设备或所述第二设备进行PoE供电，所述LAN端子连接所述第一控制部、所述第二控制部以及所述供电部，且连接LAN电缆。
这里所公开的机器人系统包括所述自动系统的控制面板、所述第一设备和所述第二设备。
发明效果
根据所述自动系统的控制面板，能够减少将布线连接到控制面板的工时，且能够谋求控制面板的小型化。
根据所述机器人系统，能够减少将布线连接到控制面板的工时，且能够谋求控制面板的小型化。
附图说明
图1是示出了自动系统的结构的示意图。
图2是示出了控制面板的结构的方块图。
图3是示出了第一控制部的结构的方块图。
具体实施方式
以下，参照附图，对例示的实施方式进行详细说明。
图1是示出了自动系统100的结构的示意图。自动系统100包括控制面板1和多个设备90～98。控制面板1控制多个设备90～98。控制面板1总体地控制自动系统100。自动系统100是机器人系统的一个例子。
设备90是PC(个人电脑)。设备91是交换集线器。设备92是安全IO盒。设备93是IO盒。设备94是机器人控制器。设备95是无线路由器。设备96是安全开关。设备97是自走式机器人。
需要说明的是，在以下的说明中，根据需要，有时使用设备的具体名称来代替“设备”。例如，有时称为“PC90”来代替“设备90”。
交换集线器91以及安全IO盒92经由LAN电缆81直接连接到控制面板1。IO盒93、机器人控制器94以及无线路由器95经由LAN电缆81直接连接到交换集线器91。安全开关96经由电缆82直接连接到安全IO盒92。内置于自走式机器人97中的机器人控制器97a经由无线LAN连接到无线路由器95。
控制面板1在相同现场网络上进行标准通信(通用通信)和安全通信。即，控制面板1通过与处理安全信号的设备进行安全通信来进行安全控制，且与现场设备等标准设备进行通用信号的通信来进行标准控制。例如，控制面板1通过安全控制来确认自动系统100的安全。并且，控制面板1还输出使现场设备进行动作准备的命令信号、对现场设备允许动作的命令信号等。
图2是示出了控制面板的结构的方块图。控制面板1包括第一控制部2、第二控制部3和PoE集线器4，该PoE集线器4向设备进行PoE(Power over Ethernet)供电。控制面板1也可以包括触摸面板5和AC/DC转换器6。
第一控制部2经由现场网络与第一设备进行符合以太网标准的通信即基于以太网的通信。第一控制部2的符合以太网标准的通信例如是EtherNet/IP标准的通信。也就是说，第一控制部2经由LAN电缆81与第一设备进行通信。例如，第一控制部2是通用PLC(Programmable Logic Controller)。第一设备是在自动系统中进行通用信号(即，不是安全信号的信号)的交互的设备。在该例子中，第一设备是交换集线器91、安全IO盒92、IO盒93、机器人控制器94、无线路由器95、自走式机器人97。第一控制部2与这些设备进行通用IO通信。
图3是示出了第一控制部2的结构的方块图。
第一控制部2具有控制装置21、存储装置22、输入部23和输出部24。
控制装置21由CPU(Central Processing Unit)以及MPU(Micro ProcessingUnit)等处理器形成。控制装置21进行控制、运算以及信号的传递等动作。控制装置21通过执行存储在存储装置22中的程序，来实现各种功能。例如，控制装置21按照程序经由输入部23读取来自输入开关等的信号，进行运算，经由输出部24输出运算结果。
存储设备22可以包含ROM(Read-only Memory)、RAM(Random-access Memory)以及辅助存储装置。存储装置22存储有由控制装置21所执行的程序。并且，存储装置22存储输入输出状态、运算状态以及控制的中途经过等各种状态以及数据。
输入部23将被输入的信号写入存储装置22的输入区域。需要说明的是，当被输入的信号为模拟信号时，输入部23对被输入的信号进行A/D转换，且将转换后的信号写入存储装置22的输入区域。
输出部24输出来自存储装置22的输出区域的信号。需要说明的是，输出部24有时对来自存储装置22的输出区域的信号进行D/A转换，且输出转换后的信号。
第二控制部3通过符合以太网标准的通信，在与处理安全信号的第二设备之间进行安全通信。第二控制部3的符合以太网标准的通信例如是CIP Safety标准(EtherNet/IPSafety标准)的通信。也就是说，第二控制部3经由LAN电缆81与第二设备进行通信即进行安全信号的发送和接收。例如，第二控制部3是安全PLC。第二设备是在自动系统中进行安全信号的交互的设备。在该例子中，第二设备是安全IO盒92以及机器人控制器94。安全通信例如是用国际标准等标准化的通信，是基于IEC(International ElectrotechnicalCommission)61784-3的安全通信等。
第二控制部3具有与在图3所示的第一控制部2的结构相同的结构。
PoE集线器4是具有PoE供电功能的集线器。在该例子中，PoE集线器4具有3个LAN端子41。也就是说，PoE集线器4能够经由LAN端子41进行以太网标准的信号的输入和输出。LAN端子41即PoE集线器4与第一控制部2、第二控制部3和触摸面板5连接为能够发送和接收信号。并且，PoE集线器4经由LAN电缆81向经由LAN电缆81连接在LAN端子41的设备进行供电。PoE集线器4是供电部的一个例子。
需要说明的是，LAN端子41也可以是被设置在控制面板1，与PoE集线器4电连接的结构。
触摸面板5被设置在控制面板1的外壳。触摸面板5能够供用户进行各种输入操作。例如，用户能够经由触摸面板5来进行第一控制部2以及第二控制部3的设定。并且，用户还能够经由触摸面板5进行第一设备以及第二设备的设定。
AC/DC转换器6将交流电转换成直流电。控制面板1包括电源连接器60。电源电缆61连接到电源连接器60。电源电缆61连接在商用电源62。AC/DC转换器6能够输入规定的电压范围的交流电。例如，电压范围至少包含100V～200V。即，AC/DC转换器6将来自电源连接器60的100V～200V的交流电转换为直流电。AC/DC转换器6向第一控制部2、第二控制部3、PoE集线器4以及触摸面板5提供直流电。
并且，控制面板1包括直流输出端子63，该直流输出端子63输出直流电。控制面板1经由电缆向连接在直流输出端子63的设备提供规定电压(例如，24V)的直流电。
交换集线器91、IO盒93、机器人控制器94以及无线路由器95、自走式机器人97的机器人控制器97a构成为能够与第一控制部2进行符合以太网标准的通信，例如，进行EtherNet/IP标准的通信。交换集线器91、IO盒93、机器人控制器94以及无线路由器95、自走式机器人97的机器人控制器97a是第一设备。
除了安全开关96之外，光幕等安全设备也能够连接在安全IO盒92。安全IO盒92能够进行安全信号的输入和输出。来自安全设备的安全信号被输入到安全IO盒92。并且，安全IO盒92构成为能够与第二控制部3进行符合以太网标准的通信，例如，进行CIP Safety标准的通信。
机器人控制器94控制机器人(省略图示)的运转。机器人控制器94具有监视机器人的动作的安全单元94a。安全单元94a能够进行安全信号的输入和输出。并且，安全单元94a构成为能够与第二控制部3进行符合以太网标准的通信，例如，进行CIP Safety标准的通信。
这些安全IO盒92以及安全单元94a是第二设备。即，机器人控制器94既是第一设备，也是第二设备。
并且，交换集线器91以及安全IO盒94是PoE受电装置。即，交换集线器91以及安全IO盒94构成为能够经由LAN电缆81接收由PoE提供的供电。
并且，控制面板1构成为除了能够进行第一控制部2的符合以太网标准的通信以及第二控制部3的符合以太网标准的通信之外，还能够进行以太网通信(即，TCP(UDP)/IP通信)。例如，PC90经由LAN电缆81连接在控制面板1的LAN端子41。控制面板1经由PoE集线器4实现以太网通信。PC 90与第一控制器2或第二控制器3进行以太网通信。例如，用户能够经由PC 90进行第一控制部2或第二控制部3的编辑。并且，PC90能够通过与机器人控制器94等进行以太网通信，来确认机器人控制器94的状态，或改变机器人控制器94的设定。
像这样，控制面板1能够与第一设备即机器人控制器94等标准现场设备进行符合以太网标准的通信、与第二设备进行符合以太网标准的安全通信、进行以太网通信以及进行PoE供电。所有这些都可以通过LAN电缆81进行。因此，控制面板1具有多个LAN端子41。从不同的角度来看，控制面板1只需要包括LAN端子41即可，并不需要包括这之外的端子。需要说明的是，在该例子中，控制面板1除了包括LAN端子41之外，还包括电力用端子即电源连接器60以及直流输出端子63。也就是说，控制面板1能够减少所需的端子的种类和个数。其结果是能够谋求控制面板1的小型化。
像这样，控制面板1包括第一控制部2、第二控制部3、PoE集线器4(供电部)和LAN端子41，所述第一控制部2经由现场网络与第一设备进行符合以太网标准的通信，所述第二控制部3通过符合以太网标准的通信，在与处理安全信号的第二设备之间进行安全通信，所述PoE集线器4向第一设备或第二设备进行PoE供电，所述LAN端子41连接第一控制部2、第二控制部3以及PoE集线器4，且连接LAN电缆81。
自动系统100包括控制面板1、第一设备和第二设备。
根据这些结构，能够通过LAN电缆81实现与经由现场网络的第一设备的通信、与第二设备的安全通信和向第一设备或第二设备的供电。因此，控制面板1只要包括LAN端子41即可，能够减少所需的端子。其结果是能够谋求控制面板1的小型化。并且，由于控制面板1所需的布线是LAN电缆81的连接，因此不需要复杂的布线。也就是说，能够减少将布线连接到控制面板1的工时。并且，LAN电缆81是通用的电缆，是广泛普及的电缆。也就是说，容易获得控制面板1的布线所需的电缆。
具体而言，第一控制部2进行EtherNet/IP标准的通信。
并且，第二控制部3进行EtherNet/IP Safety标准的通信。
根据这些结构，由于两个标准都是开放的工业用以太网标准，且利用标准以太网，因此可望今后的技术进步。并且，控制面板1还能够追随该进步。并且，由于两个标准都符合以太网标准，因此能够利用通用的以太网设备。
控制面板1还包括触摸面板5，该触摸面板5用于进行第一控制部2以及第二控制部3的设定。
根据该结构，与在控制面板1仅仅设置有按钮的结构相比，能够通过触摸面板5进行灵活的设置。也就是说，如上所述，由于控制面板1能够进行经由LAN电缆81的设备的连接，因此各种设备可以连接到控制面板1。通过事先将触摸面板5设置在控制面板1，能够灵活地实现与连接到控制面板1上的设备相对应的设定。
并且，控制面板1还包括用于电力的输入或者/以及输出的电力用端子即电源连接器60以及直流输出端子63，将电缆从外部连接到控制面板1的端子只是LAN端子41以及电力用端子。
根据该结构，由于控制面板1所需的布线仅成为LAN电缆81以及电力用的电缆(例如，电源电缆61)的布线，因此能够减少将布线连接在控制面板1的工时。
(其它实施方式)
如上所述，将所述实施方式作为在本申请中公开的技术的例子进行了说明。但是，本公开的技术并不限定于此，还能够适用于进行了适当改变、置换、附加、省略等的实施方式。并且，还能够将在所述实施方式中所说明的各个构成要素进行组合作为新的实施方式。并且，在记载在附图以及详细说明的构成要素中不仅包含了为解决课题所必须的构成要素，为了对所述技术举例，还可能包含了不是为解决课题所必须的构成要素。因此，不应该以那些不是必须的构成要素被记载在附图以及详细说明中，而立刻认为那些不是必须的构成要素是必须的。
例如，直接或间接地连接在控制面板1的设备并不限于设备90～98。可以将与经由现场网络进行符合以太网标准的通信的第一设备相当的任意设备连接到控制面板1。并且，可以将与处理安全信号，通过符合以太网标准的通信进行安全通信的第二设备相当的任意设备连接到控制面板1。
通过第一控制部2进行的通信并不限于EtherNet/IP标准的通信。通过第一控制部2进行的通信只要是符合以太网标准的通信即可，例如，也可以是PROFINET标准、EtherCAT(注册商标)标准或CC-Link IE(注册商标)标准的通信。
通过第二控制部3进行的通信并不限于CIP Safety标准的通信。通过第二控制部3进行的通信只要是与处理安全信号的设备之间的符合以太网标准的安全通信即可，例如，也可以是PROFIsafe标准、Safety over EtherCAT标准、CC-Link IE Safety标准的通信。
并且，控制面板1也可以包括LAN端子41之外的端子。这里所公开的技术旨在减少控制面板所需的最低限度的端子数量，并不排除控制面板在LAN端子之外还包括追加的端子。
控制面板1包括电源连接器60以及直流输出端子63作为电力用端子。但是，电力用端子也可以只是电源连接器60。

Claims (6)

1.一种自动系统的控制面板，其特征在于：
所述自动系统的控制面板包括第一控制部、第二控制部、供电部和LAN端子，所述第一控制部经由现场网络与第一设备进行符合以太网标准的通信，所述第二控制部通过符合以太网标准的通信，在与处理安全信号的第二设备之间进行安全通信，所述供电部向所述第一设备或所述第二设备进行PoE供电，所述LAN端子连接所述第一控制部、所述第二控制部以及所述供电部，且连接LAN电缆。
2.根据权利要求1所述的自动系统的控制面板，其特征在于：
所述第一控制部进行EtherNet/IP标准的通信。
3.根据权利要求1或2所述的自动系统的控制面板，其特征在于：
所述第二控制部进行EtherNet/IP Safety标准的通信。
4.根据权利要求1至权利要求3中任意一项所述的自动系统的控制面板，其特征在于：
所述自动系统的控制面板还包括触摸面板，该触摸面板用于进行所述第一控制部以及所述第二控制部的设定。
5.根据权利要求1至权利要求4中任意一项所述的自动系统的控制面板，其特征在于：
所述自动系统的控制面板还包括电力用端子，该电力用端子用于电力的输入或者/以及输出，
将电缆从外部连接到所述控制面板的端子只是所述LAN端子以及所述电力用端子。
6.一种机器人系统，其特征在于：
所述机器人系统包括权利要求1至权利要求5中任意一项所述的自动系统的控制面板、所述第一设备和所述第二设备。
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