Konfiguracja mastera IO-Link AL1342

 Połączenie moduł IO-Link AL1342 z komputerem odbywa się przy pomocy przewodu ze złączem DIN z jednej strony, z drugiej strony ze złączem typu Ethernet. Podłączamy złącze DIN do wejścia z opisem X22 na module IO-Link. Należy także podłączyć zasilanie do modułu IO-Link z zasilacza 24 VDC lub innego w zakresie 20...30VDC. 

  W przypadku konieczności wykonania przewodu do komunikacji IO-Link-komputer, poniżej został przedstawiony diagram pinów:

Następnie zmieniamy adres IP naszego komputera na taki, jaki ma IO-Link, pamiętając o tym że ostatnia cztery cyfry adresu muszą się różnić. W tym celu uruchamiamy panel sterowania, wchodzimy w „ustawienia sieci i Internetu” wybieramy „centrum sieci i udostępniania”, a następnie „zmień ustawienia karty sieciowej”. Po czym  wybieramy opcję „Ethernet” i zakładkę właściwości. W zakładce wciskamy „protokół internetowy w wersji 4” i wchodzimy w „Właściwości”. W tej zakładce zmieniamy nasz adres IP. Po dokonaniu tych zmian pobieramy darmowe oprogramowanie ze strony producenta (oprogramowanie LR device software).  Instalujemy program.

Okno programu LR Device po instalacji:

Po zainstalowaniu i uruchomieniu oprogramowania klikamy na ikonkę „IO-Link” ze strzałką do góry. Program zacznie szukać naszego urządzenia. Jeżeli wszystkie kroki wykonaliśmy prawidłowo to po lewej stronie ekranu pokaże się nowe urządzenie:

Możemy kliknąć to urządzenie i zmienić jego parametry, takie jak np. adres IP itp. a następnie zapisać je klikając na ikonę z napisem „IO-Link” i strzałką w dół.

Okno konfiguracyjne mastera IO-Link AL1342:

Po zmianie parametrów możemy zapisać je klikając na drugą ikonkę z napisem „IO-Link” i strzałką do góry.

Jeżeli chcemy sprawdzić działanie master IO-Link z czujnikami nie musimy podłączać go do sterownika. Można podłączyć czujniki do modułu i sprawdzić ich działanie w programie LR Device. W tym celu wybieramy nasz moduł IO-Link i klikamy na ikonkę „Cockpit”:

Poniżej został zamieszczony przykład wykorzystania LR Device do pomiaru sygnału z czujnika indukcyjnego IGC260:

Można zauważyć, że program pokazuje aktualny stan czujnika oraz wykres na którym możemy zaobserwować poprzednie stany czujnika oraz czas w jakim występowały.

W przypadku chęci sprawdzenia działania IO-Link mastera AL1342 za pomocą protokołu Modbus TCP/IP, można to zrobić np. przy użyciu panelu HMI  Weintek lub samej symulacji w programie „Easy builder pro”. W tym celu tworzymy nowy projekt i dodajemy nowe urządzenie. Najpierw klikamy na „ustawienia systemowe projektu”, a następnie wybieramy opcję „Nowe urządzenie/serwer”. W polu „typ urządzenia” wybieramy „Modbus TCP/IP”. Następnie wpisujemy adres IP modułu IO-Link oraz określamy numer portu. Trzeba ustawić także inne parametry, takie jak: rozpiętość bloku danych, timeout, domyślny numer stacji urządzenia itd. Zazwyczaj można zostawić domyślne wartości, w innym przypadku należy sprawdzić informacje o naszym module w programie LR Device. Musimy także zmienić nasz adres IP w systemie Windows, tak aby pierwsze 3 liczby się zgadzały z nowym adresem, a ostatnia była inna. Należy pamiętać, że moduł IO-Link ma inny adres do komunikacji z komputerem (programem LR Device- IoT IP adress) a inny do komunikacji w protokole Modbus(Fieldbus IP adress).

Tak wygląda skonfigurowane okno:

Teraz możemy odczytać informacje z wejść modułu IO-Link IFM Electronic. W tym celu należy utworzyć obiekt w naszej wizualizacji, może to być np. obiekt numeryczny. Aby odczytać dane, musimy znać odpowiedni adres pod którym się znajdują. W tym celu można skorzystać z instrukcji do AL1342 IO-Link, w której znajdują się wszystkie adresy. 

Przykładowe adresy do odczytywania/zmieniania ustawień modułu:

Przykładowe adresy dla odczytywania wartości z wejść z AL1342:

W przypadku paneli HMI Weintek i programu Easy Builder Pro należy dodać 1 do każdego adresu który wpisujemy w bloku. Znak „0#” oznacza numer stacji urządzenia -w moim przypadku 0.

Konfiguracja bloku numerycznego:

Klikamy zakładkę „Projekt” i następnie uruchamiamy symulację on-line. 

Przykład uruchomionej symulacji:

W moim przypadku użyte zostały 2 bloki numeryczne które pokazują wartość 2 rejestrów modułu IO-Link. W celu rozszyfrowania, co oznaczają te liczby, należy wykonać konwersję na liczbę binarną oraz sprawdzić co oznaczają poszczególne bity w instrukcji. Możemy również zmienić typ wyświetlania danych bloku numerycznego na binarny, wtedy konwersja nie będzie konieczna. 

Znaczenie poszczególnych bitów

W tym przypadku rejestr 8998 zawiera liczbę 3 czyli binarnie 0000000000000011. Oznacza to że można używać modułu IO-Link zarówno w sieci IoT(program LR Device) jak i z protokołem Modbus. Można to rozszyfrować z pomocą pierwszych 8 bitów(same zera). Dwie jedynki na końcu wskazują długość przetwarzanych danych wejścia/wyjścia. W demonstrowanym  przykładzie jest to 6 bajtów danych wejścia/wyjścia. Rejestr 8999 zawiera liczbę 0, czyli nie ma przesunięcia bitowego.

Aby odczytać dane z czujników również użyjemy bloku numerycznego i odwołamy się do odpowiedniego adresu. Najpierw należy podłączyć czujnik do portu w module IO-Link o oznaczeniu od X01 do X08. Służy do tego dedykowany przewód z końcówką typu DIN. W moim przypadku do testu użyłem czujnika indukcyjnego IFM IGC260:

Następnie aby odczytać z niego dane użyłem bloku numerycznego:

Czujnik IFM  IGC260 wykorzystany jako wejście binarne. W przypadku gdy pojawia się sygnał, nasz blok numeryczny pokazuje wartość 1, a w przeciwnym wypadku 0. Jeżeli chcemy żeby czujnik pracował w ten sposób należy ustawić w programie LR Device opcję „Port1 Mode Pin4 US” na opcję DI.

Następnie zmieniamy ustawienia naszego połączenia (IP) na takie jakie ustawiliśmy dla protokołu Modbus, zmieniając ostatnią liczbę. Należy zmieniać nasz adres IP w ten sposób za każdym razem, kiedy przełączamy się z konfiguracji za pomocą LR Device do Modbus. Uruchomiamy symulację:

Po przyłożeniu metalowego przedmiotu do czujnika, blok numeryczny pokazuje wartość 1:

Można także z tego czujnika odczytać wartość analogową, czyli jak daleko znajduje się od czujnika dany obiekt. W tym celu ustawiamy w LR Device „Port1 Mode Pin4 US” na opcję „IO-Link”. Zmieniamy adres naszego bloku numerycznego oraz format liczby na 32 bitowy, ponieważ czujnik wysyła dane w tym formacie:

Konfiguracja bloku numerycznego:

Format:

Symulacja pokazuje wartość analogową: