Конфигуриране на IO-Link от портовете на мастера до данните на IODD

Въвеждането в експлоатация на IO-Link е успешно, когато три слоя са съгласувани: физическият порт, описанието на устройството и договорът за данни на PLC. Сензорът може да показва нормално работещ светодиод и въпреки това да подава неизползваеми технологични данни, ако портът на мастъра е в неправилен режим, IODD не съответства на варианта на устройството или контролерът интерпретира байтовете в неправилен ред. Подхождайте към задачата като към контролирана интеграция, а не като към предположение за работа веднага след свързване.

Един IO-Link сегмент включва порта на мастъра, точка-точка връзката с устройството, описанието на устройството и връзката на по-високо ниво по полева шина към контролера.

Определете архитектурата, преди да подадете захранване

IO-Link е стандартизиран като IEC 61131-9 и осигурява двупосочна комуникация точка-точка между мастър и сензор или изпълнителен механизъм. Това не е полева шина с многоточкова връзка по кабела на устройството. Всеки порт на мастъра комуникира с едно IO-Link устройство, въпреки че IO-Link хъб може да представя множество конвенционални дискретни сигнали чрез една IO-Link връзка.

Започнете с инвентарен списък, съдържащ точния каталожен номер на мастъра, версията на фърмуера, класа на порта, каталожния номер на устройството, версията на IO-Link, скоростта на комуникация, типа кабел и необходимото захранване. Когато е приложимо, отделете изискванията за портове от клас A и клас B и документирайте дали е необходимо спомагателно захранване за изпълнителния механизъм. Не приемайте, че всеки M12 конектор има еднаква функция на изводите или еднакъв допустим ток.

Официалният сайт на IO-Link общността описва технологичните, сервизните и идентификационните възможности, както и възможностите за събития. Тези възможности достигат до PLC само чрез мрежата нагоре по веригата на мастъра — например EtherNet/IP, PROFINET, EtherCAT или друга поддържана система. Следователно мастърът има две конфигурации: идентичност в полевата мрежа и поведение на IO-Link порта.

Установете мрежовата идентичност, без да създавате дубликат

Първо свържете мастъра към изолирана мрежа за въвеждане в експлоатация. Запишете фабричния му метод за адресиране, задайте одобрения IP адрес или име на станцията, конфигурирайте подмрежата и шлюза само когато е необходимо и променете идентификационните данни по подразбиране. Потвърдете, че контролерът, инженерната работна станция и мастърът използват един и същ план за адресиране, преди да ги свържете към производствената мрежа.

Уеб интерфейсът е инструмент за въвеждане в експлоатация и диагностика; той не заменя конфигурацията на контролера или проектирането на управлението.

Уеб сървърът на мастъра може да показва фърмуера, режима на порта, идентичността на устройството, състоянието на захранването, събитията и необработените технологични байтове. Използвайте го, за да докажете независимо от PLC, че полевата страна работи. Запазете резервно копие на конфигурацията или екранни снимки, преди да правите промени. При работеща машина третирайте промените през уеб интерфейса като промени в онлайн управлението, тъй като нов режим на порта, параметър или изходно състояние може незабавно да повлияе на процеса.

Настройте всеки порт според предназначеното устройство

За всеки порт изрично изберете режим IO-Link, стандартен вход, стандартен изход или деактивиран режим, ако хардуерът го поддържа. Проверете времето на цикъла, политиката за валидиране, поведението при съхранение на данни и всички настройки за захранването на порта. Порт, оставен в автоматичен режим, може да е удобен при стендови тест, но да позволи на неправилно резервно устройство да стартира без необходимото за машината валидиране.

Проверете идентификацията на устройството, отчетена от мастъра, спрямо табелката. Идентификаторът на производителя, идентификаторът на устройството, вариантът на продукта и серийният номер са по-надеждни от общо описание. Определете реакцията при несъответствие: само аларма, блокиране на функцията на машината или разрешаване на контролирана замяна. Изборът трябва да бъде част от стратегията за риска и техническата поддръжка на машината.

Използвайте правилния IODD и описание на полевата шина

IODD описва идентичността на IO-Link устройството, параметрите му, структурата на технологичните данни, събитията и текста на дисплея. Изтеглете го от производителя или от официалния източник на IODD и го съгласувайте с варианта на устройството и версията на IO-Link. IODD за сходен сензор може да изглежда, че се зарежда правилно, но да задава неправилни мерни единици или значения на битовете.

IODD описва полевото устройство, а EDS, GSDML или ESI описва начина, по който мастърът се представя в мрежата нагоре по веригата.

Инструментът за инженеринг на PLC може да изисква и EDS за EtherNet/IP, GSDML за PROFINET или ESI за EtherCAT. Тези файлове определят размерите на връзката и структурата на модулите на мастъра, а не значението на данните от сензора. Официалният пример за въвеждане в експлоатация на Balluff показва избиране на порт на мастъра и задаване на правилния IODD. Съхранявайте имената и версиите на файловете заедно с проекта на машината, за да не зависи бъдещата замяна от папката за изтегляния на конкретен инженер.

Създайте договор за данните на контролера

Преди да пишете логика, документирайте дължината на технологичните данни за всеки порт, реда на байтовете и битовете, знаковостта, мащабирането, мерните единици, допустимия диапазон и индикацията за качество. Разделяйте цикличните технологични данни от ацикличния достъп до параметри. PLC обикновено може да чете или записва параметри на устройството чрез индексирани сервизни заявки, но това не означава, че всеки параметър трябва да се променя по време на производство.

Създайте именувани тагове, които преобразуват необработените байтове еднократно на границата на I/O. Останалата част от програмата трябва да използва инженерни стойности и изрични статусни битове, а не разпръснати отмествания на байтове. Добавете таймер за остарели данни, аларма за несъответствие на устройството, диагностика на събитията на порта и определено резервно поведение при невалидни данни. За избор на хардуер и планиране на разширяването разгледайте индустриални I/O модули и компоненти за комуникация и мрежи.

Параметризирайте с контрол на промените

Използвайте инженерния инструмент с поддръжка на IODD, за да зададете прагове, филтри, поведение на изходите, измервателен диапазон и специфична за устройството диагностика. Експортирайте или запишете окончателния набор от параметри. Определете дали мастърът ще използва съхранение на данни в IO-Link за автоматично възстановяване на параметрите след замяна и проверете посоката на прехвърляне. Грешен избор за качване или изтегляне може да замени валидираната конфигурация с фабричните настройки.

Инструментите за параметризиране трябва да оставят възпроизводим запис на устройството, а не недокументирано работещо състояние.

Докажете нормалната и ненормалната работа

Тествайте всеки вход в целия му значим диапазон и всеки изход при безопасни условия. Потвърдете мерните единици и мащабирането при минимални, нормални и максимални стойности. Разкачете устройството, заменете го с неправилно устройство, когато това е безопасно, прекъснете спомагателното захранване, прекъснете мрежата нагоре по веригата и рестартирайте мастъра. Проверете дали PLC различава лошо качество, остарели данни и действителна нулева стойност.

Накрая запишете версията на фърмуера на мастъра, версията на фърмуера на устройството, версията на IODD, версията на мрежовия файл, размера на връзката на контролера, настройките на портовете, резервното копие на параметрите и резултатите от тестовете. Инженерната стойност на IO-Link е възпроизводимостта: резервното устройство може бързо да бъде идентифицирано, параметризирано и проверено. Тази стойност се проявява само когато веригата на конфигурацията и поведението при отказ са документирани от край до край.