通過(guò)利用PROFIenergy指令進(jìn)行機(jī)器人節(jié)能功能和網(wǎng)絡(luò)喚醒

PROFIenergy 可用來(lái)通過(guò) PROFINET 網(wǎng)絡(luò)控制能耗。為此要使用讓負(fù)載對(duì)計(jì)劃內(nèi)和計(jì)劃外中斷作出反應(yīng)的命令。

ROFIenergy 是基于 PROFINET 的數(shù)據(jù)接口，用于統(tǒng)一關(guān)閉用電設(shè)備，并在暫停期間進(jìn)行充分協(xié)調(diào)，而與制造商或設(shè)備類(lèi)型無(wú)關(guān)。這樣，應(yīng)確保僅為過(guò)程中的設(shè)備提供真正所需的電力。過(guò)程將節(jié)約大部分能量，而 PROFINET 設(shè)備本身僅具有較小的節(jié)能潛力。

IO 控制器的 PROFIenergy 指令：

需要兩條指令控制和監(jiān)視 PROFIenergy 功能。

通過(guò) PE_START_END 指令，可以輕松地激活和取消激活 PROFINET 設(shè)備的閑置狀態(tài)。這可通過(guò)到達(dá)沿或離開(kāi)沿實(shí)現(xiàn)。PE_START_END 指令提供實(shí)現(xiàn) PROFIenergy 命令Start_Pause 和 End_Pause 的簡(jiǎn)單接口。通過(guò) PE_CMD 指令，可以傳送所有 PROFIenergy 命令，包括 Start_Pause 和 End_Pause?？梢允褂闷渌?，在暫停期間查詢(xún) PROFINET 設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)或行為。通過(guò) PE_CMD 指令，可以快速便捷地處理所有 PROFIenergy 功能。

FB PE_WOL (FB820)

由于FB PE_WOL不具有多實(shí)例功能，因此將調(diào)用它，包括背景數(shù)據(jù)塊DB 820 IDB_PE_WOL。

S7-5.5版本里也是這樣使用的

使用PE_WOL可以使用PROFIenergy尋址多達(dá)256個(gè)PROFINET設(shè)備。在用于初始化塊的信號(hào)之后，將讀取在PROFINET線上連接的所有設(shè)備的完整I＆M數(shù)據(jù)。然后，將這些數(shù)據(jù)保存在PLC數(shù)據(jù)類(lèi)型PE_PLUS“ PENERGY”的實(shí)例中，并提供給用戶(hù)（此處為FB PE_CTRL）。

此外，還要檢查每個(gè)設(shè)備的PROFIenergy功能。在下面的操作中，僅尋址支持PROFIenergy備用管理的設(shè)備（即可以在暫停期間通過(guò)PROFIenergy關(guān)機(jī)）。

這也包括支持LAN喚醒（WOL）模式的PROFIenergy設(shè)備。對(duì)于暫停結(jié)束命令，將所謂的“魔術(shù)包”發(fā)送給他們以停止暫停。

在設(shè)備進(jìn)行PROFIenergy轉(zhuǎn)換期間，即緊接在開(kāi)始或結(jié)束暫停命令之后，將周期性輪詢(xún)?cè)撛O(shè)備的PROFIenergy狀態(tài)，并更新其數(shù)據(jù)區(qū)域，直到設(shè)備終止轉(zhuǎn)換為止。

PE_WOL：通過(guò) WakeOnLan 啟動(dòng)和停止節(jié)能模式:

“PE_WOL”指令可以向 PROFINET I/O 系統(tǒng)中多個(gè)支持 PROFIenergy 的設(shè)備發(fā)送 PROFIenergy 命令“Start_Pause”和“End_Pause”。

如果 PE 設(shè)備通過(guò) UDP 連接支持“Wake on LAN”功能，那么就可以通過(guò)指令協(xié)調(diào)多個(gè) PE 設(shè)備。

“PE_WOL”指令只能在帶有集成以太網(wǎng)接口的 CPU 上執(zhí)行。該 CPU 可加載約 400 KB 大小的塊。如果通過(guò)以太網(wǎng) CP 連接該 CPU，則該塊將無(wú)法在 PROFINET I/O 系統(tǒng)中使用。

指令“PE_WOL”以異步方式執(zhí)行。

“PE_WOL”指令僅支持編號(hào)小于 256 的設(shè)備，大于該編號(hào)的設(shè)備將被忽略。

定義：Wake on LAN

使用 Wake on LAN 功能時(shí)，已禁用的設(shè)備可通過(guò)接收一個(gè)以太網(wǎng)專(zhuān)用數(shù)據(jù)包進(jìn)行重新激活。為了能夠執(zhí)行該操作，數(shù)據(jù)處理設(shè)備必須具有能夠接收這種數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)控制器。該數(shù)據(jù)包 (Magic Packet) 具有特殊的格式。它包含網(wǎng)絡(luò)適配器的 15 個(gè) MAC 地址。

選擇設(shè)備

使用參數(shù) PENERGY 處的用戶(hù)數(shù)據(jù)塊（類(lèi)型：“PE_PLUS”）可進(jìn)行設(shè)備選擇。此處，該用

戶(hù)數(shù)據(jù)塊為處理多臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)。

在初始化“PE_WOL”之前，必須至少先將以下信息存儲(chǔ)到用戶(hù)數(shù)據(jù)塊中：

● PROFINET I/O 系統(tǒng)的 ID

● 用于“Wake on LAN”的連接數(shù)據(jù)。

● 用于“Wake on LAN”的端口號(hào)。

● 對(duì)于每臺(tái)設(shè)備

– 暫停時(shí)間 (PauseTime)

– 將設(shè)備切換為 PE_SLEEP_MODE (EnableSleep)

使用參數(shù) COM_RST 初始化“PE_WOL”指令。初始化后，依次處理用戶(hù)數(shù)據(jù)塊中存儲(chǔ)的作業(yè)。

下圖說(shuō)明了 PE 命令“Start_Pause”傳送到多臺(tái)設(shè)備的方法：

(1) 第 1 步：待關(guān)閉設(shè)備的“CmdStartPause”位由用戶(hù)設(shè)置為“1”。

(2) 第 2 步：待關(guān)閉設(shè)備(CmdStartPause =“1”) 的診斷地址鏈接到陣列。

(3) 第 3 步：作業(yè)鏈接之后，位“CmdStartPause”將自動(dòng)復(fù)位。

(4) 第 4 步：作業(yè)鏈接之后，指令“PE_WOL”將立即開(kāi)始處理這些作業(yè)。

可對(duì) PROFINET IO 系統(tǒng)中所有通過(guò) START 和 END 參數(shù)識(shí)別的設(shè)備發(fā)送 PROFIenergy 命令“CmdStartPause”或“CmdEndPause”。

作業(yè)處理狀態(tài)以及處理期間可能發(fā)生的錯(cuò)誤通過(guò) STATUS 參數(shù)輸出。

使用用戶(hù)數(shù)據(jù)塊的指令說(shuō)明

指令“PE_WOL”只能通過(guò)用戶(hù)數(shù)據(jù)塊執(zhí)行。在這種情況下使用基本過(guò)程：

1. 選擇要對(duì)設(shè)備執(zhí)行的命令：

– START_PAUSE（用戶(hù)數(shù)據(jù)塊中的“CmdStartPause”）

– ENDE_PAUSE（用戶(hù)數(shù)據(jù)塊中的“CmdEndPause”）

– UPDATE_STATUS（用戶(hù)數(shù)據(jù)塊中的“CmdUpdateStatus”）

2. 設(shè)置更新位（用戶(hù)數(shù)據(jù)塊頭中的“Update”）“Update” = False 時(shí)兩次更新之間應(yīng)至少經(jīng)過(guò)一個(gè) CPU 周期；否則，將無(wú)法確保進(jìn)行邊沿檢測(cè)。

PE 命令的優(yōu)先級(jí):

依次處理這些命令，而無(wú)需考慮先前的命令調(diào)用是否成功或成功完成。

如果同時(shí)設(shè)置了 2 條命令（如“CmdEndPause”和“CmdUpdateStatus”），則只會(huì)執(zhí)行其中

一條。塊內(nèi)存在各種優(yōu)先級(jí)：

● 命令“CmdStartPause”的優(yōu)先級(jí)最高，如果選擇了該命令，將始終執(zhí)行它。

● 命令“CmdEndPause”的優(yōu)先級(jí)次高。

● 命令“CmdUpdateStatus”的優(yōu)先級(jí)最低。

如果同時(shí)設(shè)置了這 3 條命令，未執(zhí)行的命令將保持預(yù)選狀態(tài)。此時(shí)，將在下一個(gè)上升沿支持下一條命令。

FB PE_CTRL (FB 821)

PE_CTRL集成了PE_WOL并通過(guò)其他功能對(duì)其進(jìn)行了增強(qiáng)：

?簡(jiǎn)化的塊參數(shù)化

?可由過(guò)程控制

?存儲(chǔ)計(jì)劃的暫停

?設(shè)備自動(dòng)喚醒

?統(tǒng)一的可視化

此塊的功能特點(diǎn)：

KUKA的PROFINET Device 支持 PROFIenergy。在使用 PROFIenergy 時(shí)，機(jī)器人控制系統(tǒng)通過(guò) PROFIenergy 協(xié)議與上一級(jí)控制系統(tǒng)通訊。

KUKA用 WorkVisual 配置 PROFINET Device

選項(xiàng)卡 PROFIenergy

機(jī)器人控制系統(tǒng)支持以下的 PROFIenergy 狀態(tài)：

l? Ready_To_Operate：該控制器已準(zhǔn)備就緒。

l? 驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉：驅(qū)動(dòng)裝置已關(guān)閉。

l? Hibernate ：控制系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)并且只對(duì) WakeOnLan 包有反應(yīng)。

l? 制動(dòng)器已制動(dòng)：已制動(dòng)制動(dòng)器并且只對(duì)下一個(gè)運(yùn)行指令有反應(yīng)。

如果生產(chǎn)歇工很短，為了使用狀態(tài)驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉，則可以用狀態(tài)制動(dòng)器已制動(dòng)節(jié)能。但是，只有在機(jī)器人控制系統(tǒng)處于編程停止?fàn)顟B(tài)下時(shí)，才能激活狀態(tài)制動(dòng)器已制動(dòng)。

PROFIenergy 只能在 AUT EXT 運(yùn)行模式下執(zhí)行，而不能在 T1 和 T2 運(yùn)行模式下執(zhí)行。無(wú)法將 PROFIenergy 與電源管理相結(jié)合。

1狀態(tài) Ready_To_Operate

2狀態(tài)驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉、Hibernate 或制動(dòng)器已制動(dòng)

PROFIenergy 狀態(tài)有以下特征：

Time_to_Pause (toff) :直到控制系統(tǒng)從狀態(tài)Ready_To_Operate達(dá)到狀態(tài)驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉、Hibernate 或制動(dòng)器已制動(dòng)的時(shí)間間隔。

Time_min_length_of_stay (toff_min) :控制系統(tǒng)保持在驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉、冬眠或制動(dòng)器已制動(dòng)狀態(tài)時(shí)的時(shí)間間隔。在驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉和冬眠狀態(tài)時(shí)，所有已連接的設(shè)備在該時(shí)間間隔中應(yīng)當(dāng)

在重新啟動(dòng)控制系統(tǒng)之前能完全關(guān)機(jī)。

Time_to_operate (ton) :直到控制系統(tǒng)從狀態(tài)驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉、Hibernate 或制動(dòng)器已制動(dòng)到達(dá)狀態(tài) Ready_To_Operate 的時(shí)間間隔。

歇工時(shí)間的默認(rèn)值與最小值相符。不能超過(guò)這些值。

可以通過(guò)安裝其它應(yīng)用程序包提高歇工時(shí)間。建議在投入運(yùn)行時(shí)測(cè)試所需的歇工時(shí)間。

激活 PROFIenergy ? 勾選：使用 PROFIenergy。未勾選：不使用 PROFIenergy。

休眠控制：

暫停時(shí)間：輸入控制系統(tǒng)直到已達(dá)到冬眠狀態(tài)允許需要的時(shí)間。默認(rèn)值：50000 ms

停留時(shí)間長(zhǎng)度 （分鐘）：輸入控制系統(tǒng)應(yīng)該保持在冬眠狀態(tài)下的最小時(shí)間。默認(rèn)值：10000 ms

運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間：輸入控制系統(tǒng)直到已達(dá)到 Ready_To_Operate 狀態(tài)允許需要的時(shí)間。默認(rèn)值：60000 m

關(guān)閉驅(qū)動(dòng)總線：

暫停時(shí)間：輸入控制系統(tǒng)直到已達(dá)到驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉狀態(tài)允許需要的時(shí)間。默認(rèn)值：5000 ms

停留時(shí)間長(zhǎng)度 （分鐘）：輸入控制系統(tǒng)應(yīng)該保持在驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉狀態(tài)下的最小時(shí)間。默認(rèn)值：0 ms

運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間：輸入控制系統(tǒng)直到已達(dá)到 Ready_To_Operate 狀態(tài)允許需要的時(shí)間。默認(rèn)值：20000 ms

制動(dòng)制動(dòng)器：

暫停時(shí)間：輸入控制系統(tǒng)直到已達(dá)到制動(dòng)器已制動(dòng)狀態(tài)允許需要的時(shí)間。默認(rèn)值：1000 ms

停留時(shí)間長(zhǎng)度 （分鐘）：輸入控制系統(tǒng)保持在制動(dòng)器已制動(dòng)狀態(tài)下的最小時(shí)間。默認(rèn)值：0 ms

運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間：輸入控制系統(tǒng)直到已達(dá)到 Ready_To_Operate 狀態(tài)允許需要的時(shí)間。默認(rèn)值：1000 ms

PROFIenergy指令

PLC 可借助 PROFIenergy 指令向機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)出切換狀態(tài)或詢(xún)問(wèn)信息的信號(hào)。為了能夠切換狀態(tài)，機(jī)器人控制系統(tǒng)必須處于 AUT EXT 運(yùn)行模式下。

KUKA支持以下 PROFIenergy 指令：

Start_Pause 機(jī)器人控制系統(tǒng)切換到驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉狀態(tài)。

End_Pause 機(jī)器人控制系統(tǒng)重新從冬眠 / 驅(qū)動(dòng)總線關(guān)閉狀態(tài)啟動(dòng)。

Go_WOL 將設(shè)備設(shè)置到狀態(tài) PE_sleep_mode_WOL （冬眠）中。

Info_Sleep_WOL 查明設(shè)備中有關(guān) PE_sleep_mode_WOL 狀態(tài)的信息。

通通

下列示例顯示的是由上級(jí)控制系統(tǒng)通過(guò) WakeOnLAN 接通機(jī)器人控制系統(tǒng)。在獲得一個(gè) WakeOnLAN 的 Magic 包后，機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)出 BBS 運(yùn)行準(zhǔn)備就緒的信號(hào)。通過(guò)安全相關(guān)信號(hào)顯示有關(guān) PSA 的 PROFIsafe 狀態(tài)。

網(wǎng)絡(luò)喚醒實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的集中管理，即在任何時(shí)刻，網(wǎng)管中心的IT管理人員可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程喚醒一臺(tái)處于休眠或關(guān)機(jī)狀態(tài)的計(jì)算機(jī)。使用這一功能，IT管理人員可以在下班后，網(wǎng)絡(luò)流量最小以及企業(yè)的正常運(yùn)作最不受影響的時(shí)候完成所有操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的升級(jí)及其他管理任務(wù)。

為了喚醒網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)，用戶(hù)必須發(fā)出一種數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包的格式與普通數(shù)據(jù)包不同，而且還必須使用相應(yīng)的專(zhuān)用軟件才能產(chǎn)生。當(dāng)前比較普遍采用的是AMD公司制作的Magic Packet，這套軟件可以生成網(wǎng)絡(luò)喚醒所需要的特殊數(shù)據(jù)包。該數(shù)據(jù)包包含有連續(xù)6個(gè)字節(jié)的“FF”和連續(xù)重復(fù)16次的MAC地址。Magic Packet 雖然只是AMD公司開(kāi)發(fā)推廣的一項(xiàng)技術(shù)，并非業(yè)界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，但是仍受到很多網(wǎng)卡制造商的支持，因此許多具有網(wǎng)絡(luò)喚醒功能的網(wǎng)卡都能與之兼容。

要使用網(wǎng)絡(luò)喚醒，你必須擁有：

1：可向網(wǎng)卡發(fā)送網(wǎng)絡(luò)“喚醒幀”的軟件。

2：可解碼“喚醒幀”的網(wǎng)卡，該網(wǎng)卡同時(shí)還必須可以從輔助電源中獲取能量，并能夠向主板發(fā)送“喚醒信號(hào)”。（基本上都支持）

先說(shuō)被喚醒機(jī)器如何設(shè)置

1.Win7系統(tǒng)下設(shè)置如下圖，計(jì)算機(jī)-》設(shè)備管理器-》網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)屬性

2.ipconfig –all 命令查看本機(jī)網(wǎng)卡的MAC地址

發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包顯示如下圖，其中mac地址是隨便填寫(xiě)的重復(fù)的09。

* 喚醒遠(yuǎn)程機(jī)器方法

* @param

* mac 要喚醒的機(jī)器的MAC

* IP

* port udp消息發(fā)送端口

* 摘要：?jiǎn)拘逊椒榫W(wǎng)卡提供的魔術(shù)封包功能，即以廣播模式發(fā)送6個(gè)FF加上16遍目MAC地址的字節(jié)數(shù)組。

for (int i = 0; i < 6; i++)

packet[i]= 0xFF;

for (int i = 1; i <= 16; i++)

for (int j = 0; j < 6; j++)

packet[i* 6 + j] = mac[j];

int result = client.Send(packet, packet.Length);

審核編輯：郭婷