www.io-link.com

IO-Link Opis systemu

Technologie i aplikacje

3

Opis systemu IO-Link

Spis tre

ści

Informacje wst

ępne

3

1 Zalety system IO-Link

4

2

Przegl

ąd systemu

5

2.1 Opis ogólny system IO-Link

5

2.2 IO-Link interface

6

2.3 Protoko

ły IO-Link

7

2.4 Profile urz

ądzeń

9

2.5 IODD i in

żyniering

9

2.6 Ró

żnice w specyfikacji IO-Link

V1.0 and V1.1

10

3

Integracja w systemie

automatyki

11

3.1 Konfiguracja system IO-Link 11

3.2 Dost

ęp do danych z poziomu

system automatyki i HMI

15

3.3 Zmiany i backup ustawie

ń

urz

ądzeń podczas pracy

15

3.4 Wymiana urz

ądzeń i stacji

master podczas pracy

16

4

Słownik

18

Lista rysunków

Rys.1: Przyk

ład architektury

systemu z IO-Link

5

Rys.2: Po

łączenie IO-Link

punkt-punkt

6

Rys.3: Przyporz

ądkowanie pinów

urz

ądzeń IO-Link

6

Rys.4: Przyporz

ądkowanie pinów

port klasa A

6

Rys.5: Przyporz

ądkowanie pinów

port klasa B

7

Rys.6: Narz

ędzia konfiguracyjne z

IODD i jego zawarto

ść

10

Rys.7: Konfiguracja sieci PROFINET
ze stacj

ą master IO-Link

11

Rys.8: Widok stacji PROFINET przy
ustawianiu zakresu adresów 12
Rys.9: Konfiguracja stacji master
IO-Link w programie

13

Rys.10: Ustawianie warto

ści

parametrów stacji IO-Link

14

Rys.11: Ustawianie poziomu backup 16

Informacje wst

ępne

System komunikacji IO-Link jest pierwszym
rozwi

ązaniem dla modułów I/O, który

przeznaczony jest do wspó

łpracy z

czujnikami i elementami wykonawczymi.
Zosta

ł on zaadaptowany jako standard

mi

ędzynarodowy (IEC 61131-9). Grupa IO-

Link zajmuje sie rozwojem i promocj

ą

technologii IO-Link w przemy

śle.

Cel niniejszej dokumentacji

Niniejszy opis systemu daje ogólny pogl

ąd

o technologii IO-Link.

Pokazuje wzajemn

ą współpracę różnych

komponentów systemu IO-Link oraz

opisuje i podaje ogólne informacje na

temat systemu IO-Link.

Docelowi u

żytkownicy

Opis systemu skierowany jest dla grupy

użytkowników systemów automatyk, jaki:

• Mechanicy i in

żynierowie

• Integratorzy systemu
• U

żytkownicy instalacji

•

Specjali

ści z innych branż, np.

konstruktorzy, projektanci

Informacje dodatkowe odno

śnie

IO-Link

Informacje dodatkowe odno

śnie IO-Link

mo

żna znaleźć na stronie internetowej:

www.io-link.com

4

Opis systemu IO-Link

1 Zalety IO-Link

System IO-Link oferuje liczne zalety przy
po

łączeniu inteligentnych czujników i

elementów wykonawczych, takie jak:

· Standard ogólnodostępny IEC 61131-9

-

Integracja ka

żdego urządzenia w

sieci w ten sam sposób i w ca

łym

obszarze ca

łej automatyki

· Parametryzacja poprzez narzędzia

programowe, które wspieraj

ą

parametryzacj

ę i zarządzanie danymi

-

Szybka konfiguracja i uruchomienie

-

Łatwa aktualizacja dokumentacji
instalacji, w szczególno

ści

czujników i elementów
wykonawczych

· Prosty i standardowy sposób

okablowania, który znacz

ąco redukuje

ilo

ść różnych interfejsów do czujników i

elementów wykonawczych

- Standardowy zunifikowany interface

dla czujników i elementów
wykonawczych niezale

żnie od jego

stopnia skomplikowania (styk,
pomiar, sygna

ł binarny, sygnały

mieszane, itp.)

- Ograniczenie ilo

ści typów i części

- Szybkie

uruchomienie

- Redukcja miejsca zabudowy
- Dowolna kombinacja urz

ądzeń IO-

Link i czujników/elementów
wykonawczych bez IO-Link w
masterze IO-Link

· Spójna komunikacja pomiędzy

czujnikami/urz

ądzeniami wykonawczymi

i sterownikiem zarz

ądzającym danymi

- Dost

ęp do wszystkich danych

procesowych, danych
diagnostycznych i informacji w
urz

ądzeniu

- Dost

ęp do danych specyficznych

danego urz

ądzenia

- Obs

ługa zdalnej diagnostyki

· Spójna diagnostyka aż do poziomu

czujników i elementów wykonawczych

- Minimalizacja przestojów i awarii
- Mo

żliwość zabezpieczania

produkcji i optymalizacja serwisu

· Dynamiczna zmiana parametrów

czujników i elementów
wykonawczych przez sterownik lub
z poziomu HMI

- Redukcja zatrzyma

ń przy

zmianie produkcji

- Zwi

ększenie różnorodności

produkcji na maszynie

· Automatyczna parametryzacja po

wymianie modu

łu

- Minimalizacja

przestojów

- Wymiana modu

łów w prosty

sposób bez konieczno

ści

odbywania specjalnych
szkole

ń i dodatkowych narzędzi

- Zabezpieczenie

przed

wpisaniem niew

łaściwych

parametrów

· Zintegrowana identyfikacja

urz

ądzeń

- Identyfikacja

do

łączonego

modu

łu

- Zabezpieczenie sprawno

ści i

jako

ści maszyny po wymianie

modu

ły

5

Opis systemu IO-Link

2 Przegl

ąd systemu

2 .1 Opis ogólny IO-Link

Komponenty

System IO-Link sk

łada się z następujących

podstawowych komponentów:

• IO-Link master
• IO-Link device (np. czujnik, g

łowica

RFID, zawory, modu

ły I/O)

• Standardowy, nieekranowany kabel 3-

lub 5-

żyłowy

• Narz

ędzia inżynierskie do konfiguracji i

parametryzacji systemu IO-Link

Rys. 1 Przyk

ładowa struktura systemu

IO-Link.

Stacja IO-Link master nawi

ązuje

po

łączenie pomiędzy stacjami IO-Link

device i systemem automatyki. Jako jeden
z komponentów systemu stacja IO-Link
najcz

ęściej instalowana jest w szafie

sterowniczej lub jako zdalna wyspa I/O o
stopniu ochrony IP65/67, zainstalowana
bezpo

średnio na obiekcie. Stacja IO-Link

master do komunikacji z systemem
nadrz

ędnym wykorzystuje różnego rodzaju

przemys

łowe połączenia sieciowe, jak

równie

ż łączy się bezpośrednio poprzez

wewn

ętrzną magistralę. Stacja IO-Link

master mo

że posiadać kilka portów

(kana

łów) IO-Link. Stacja IO-Link device

mo

że być połączona do jednego z portów

(komunikacja punkt-punkt). St

ąd też, IO-

Link jest komunikacj

ą typu punkt-punkt a

nie typow

ą sieci polową.

Rys. 1: Przyk

ładowa struktura system IO-Link

6

Opis systemu IO-Link

Rys. 2: Po

łączenie IO-Link punkt-punkt

Narz

ędzia inżynierskie

Narz

ędzia inżynierskie systemu IO-Link

generalnie najcz

ęściej stanowią część

narz

ędzi inżynierskich systemu automatyki

uruchamianego równolegle z innymi
narz

ędziami.

2 .2

IO-Link interface

IO-Link jest po

łączeniem szeregowym,

dwukierunkowym, typu punkt-punkt do
wymiany danych i zasilania oraz pozwala
na komunikacj

ę z systemem nadrzędnym

poprzez dowoln

ą sieć polową lub

magistral

ę wewnętrzną.

Po

łączenie IP65/67

Po

łączenie w stopniu ochrony na poziomie

IP65/67

mo

żliwe jest poprzez

zastosowanie wtyczek typu M12, gdzie
zazwyczaj czujnik posiada wtyczk

ę 4-piny,

a element wykonawczy 5-pin. Stacja IO-
Link master posiada zazwyczaj wtyk M12
oraz 5-pin.

Pod

łączenie pinów określono zgodnie z

norm

ą IEC 60974-5-2:

• Pin 1: 24 V
• Pin 3: 0 V
• Pin 4: prze

łącznik i linia komunikacyjna

(C/Q)

Opisane powy

żej 3 piny wykorzystywane

są do komunikacji IO-Link jak również do
zasilania urz

ądzeń przy maksymalnym

pr

ądzie 200 mA (patrz rys. 3).

L+

1

IO-Link

C/Q

2

4

5

3

SIO

L–

Rys. 3:

Po

łączenie pinów

IO-Link

Typy portów dla IP65/67

Specyfikacja okre

śla dwa typy portów dla

stacji IO-Link master:

Port Class A (Typ A)

W tym typie funkcje pinów 2 oraz 5
nie s

ą określone. Producent określa

ich funkcje. Pin 2 zazwyczaj
podpi

ęty jest do dodatkowego

kana

łu cyfrowego.

Rys. 4: Po

łączenie pinów Port Class A

Port Class B (Typ B)

Ten typ zapewnia dodatkowe
zasilanie i przeznaczony jest do
pod

łączenia urządzeń, które

wymagaj

ą zwiększonej mocy.

7

Opis systemu IO-Link

W takim przypadku piny 2 oraz 5
wykorzystywane s

ą do zapewnienia

dodatkowego zasilania, które jest
separowane galwanicznie. Do
po

łączenia zasilania, stosowany jest

standardowy kabel, 5-

żyłowy

.

Pr

ędkość transmisji

Okre

ślono trzy prędkości transmisji (baud)

dla trybu IO-Link w specyfikacji V1.1 IO-
Link:

• COM 1 = 4.8 kbaud
• COM 2 = 38.4 kbaud
• COM 3 = 230.4 kbaud (opcjonalnie

zgodnie ze specyfikacj

ą V1.0)

Urz

ądzenie IO-Link device obsługuje tylko

jedn

ą ze zdefiniowanych prędkości.

Zgodnie ze specyfikacj

ą V1.1, stacja IO-

Link master obs

ługuje wszystkie prędkości

transmisji

i

przystosowuje si

ę

automatycznie do transmisji danych
obs

ługiwanej przez dane urządzenie.

Rys. 5: Po

łączenie pinów Port Class B

Kable przy

łączeniowe

Urz

ądzenia połączone są do stacji master

poprzez standardowe, nieekranowane
kable, 3- lub 5-

żyłowe do maksymalnej

odleg

łości 20 m. Nie jest wymagane

ekranowanie. Równie

ż nie określono

wymaga

ń co do sposobu układania kabli.

2 .3

Protoko

ły IO-Link

Tryby pracy

Porty IO-Link mastera mog

ą pracować w

nast

ępujących trybach:

• IO-Link:

W trybie “IO-Link”, port wykorzystywany
jest do komunikacji IO-Link.

• DI:

W trybie “DI”, port zachowuje si

ę jak

wej

ście cyfrowe.

• DQ:

W trybie “DQ”, port zachowuje si

ę jak

wyj

ście cyfrowe.

• Deaktywacja:

Tryb “Deaktywacji” stosuje si

ę przy

niewykorzystanych portach.

Czas odpowiedzi system IO-Link

Czas odpowiedzi systemu IO-Link system
dostarcza informacji o cz

ęstotliwości i

pr

ędkości transmisji danych pomiędzy

urz

ądzeniem, a stacją master. Czas

odpowiedzi zale

ży od różnych czynników.

Plik opisuj

ący urządzenie IODD danej stacji

zawiera warto

ści o minimalnym czasie

cyklu urz

ądzenia. Wartość ta oznacza

interwa

ł czasowy, w którym stacja master

musi odpyta

ć urządzenie. Wartość ta ma

znacz

ący wpływ na czas odpowiedzi.

Dodatkowo, master posiada wewn

ętrzny

czas cyklu, który brany jest pod uwag

ę w

kalkulacji czasu odpowiedzi..

Mo

żna konfigurować dla jednej stacji

master urz

ądzenia z różnym minimalnym

czasem. Czasy odpowiedzi dla ró

żnych

urz

ądzeń mogą być różne. Oznacza to, ze

czas odpowiedzi dla ró

żnych urządzeń w

masterze mo

że różnić się znacząco..

Przy konfiguracji stacji master mo

żemy

okre

ślić stały czas cyklu, obok

specyficznego dla danego urz

ądzenia

minimalnego czasu cyklu zapisanego w
pliku IODD. Wtedy stacja master
komunikuje si

ę z urządzeniem zgodnie ze

specyfikacj

ą. Typowy czas odpowiedzi dla

urz

ądzeń wynika z efektywnego czasu

cyklu urz

ądzenia oraz typowego

wewn

ętrznego czasu pracy stacji master.

8

Opis systemu IO-Link

Jako

ść transmisji

IO-Link jest systemem o bardzo stabilnej
komunikacji. System komunikacji pracuje z
sygna

łem o poziomie 24 V. W razie

problemów z transmisj

ą, ramki są

powtarzane dodatkowo dwa razy. Po
błędach po drugiej próbie transmisji stacja
IO-Link master uznaje to jako b

łąd

transmisji i sygnalizuje to do stacji
nadrz

ędnej.

Typy danych

Wyró

żnia się cztery podstawowe typy

danych:

• Dane procesowe

→ dane cykliczne

• Status warto

ści

→ dane cykliczne

• Dane urz

ądzenia

→ dane acykliczne

• Zdarzenia

→ dane acykliczne

Zdarzenia

Je

żeli wystąpi jakieś zdarzenie wtedy

urz

ądzenie sygnalizuje to do stacji master.

Nast

ępnie stacja master odczytuje to

zdarzenie. Jako zdarzenie mo

że wystąpić

alarm (np. zwarcie) oraz ostrze

żenie / dane

serwisowe (np. przegrzanie).

Alarmy transmitowane s

ą z urządzenia do

sterownika lub panela operatorskiego
poprzez stacj

ę IO-Link master. Stacja IO-

Link master mo

że również transmitować

alarmy i dane statusowe po ich otrzymaniu.
Przyk

ładem tego typu alarmów może by

zwarcie lub utrata komunikacji.

Przesy

łanie parametrów urządzenia lub

alarmów odbywa si

ę niezależnie od

transmisji cyklicznej danych procesowych.
Obie wymiany danych nie wp

ływają

wzajemnie na siebie

.

Dane procesowe

Dane procesowe urz

ądzenia

transmitowane s

ą cyklicznie w ramce

danych, w której wielko

ść danych

procesowych okre

ślona jest przez

urz

ądzenie. Zależnie od urządzenia

mo

żliwe jest od 0 do 32 bajtów danych

procesowych (dla ka

żdego wejścia i

wyj

ścia). Nie jest określona spójność

danych i zale

ży ona od samego mastera.

Status warto

ści

Ka

żdy port posiada wartość statusową

(PortQualifier). Warto

ść statusowa określa

czy dane procesowe s

ą ważne czy też nie.

Warto

ść statusowa może być przesyłana

cyklicznie wraz z danymi procesowymi.

Dane urz

ądzenia

Jako dane urz

ądzenia mogą być

wykorzystane parametry, dane
identyfikacyjne i informacje diagnostyczne.

Są one wymieniane acyklicznie i na
żądanie stacji IO-Link master. Dane
urz

ądzenia mogą być zapisywane do

urz

ądzenia (Write) jak również z niego

czytane (Read).

Uruchomienie system I/O

Je

żeli port stacji master ustawiony jest w

tryb pracy IO-Link, wtedy stacja IO-Link

master próbuje skomunikowa

ć się z

do

łączonym urządzeniem IO-Link device.

W tym celu stacja IO-Link master wysy

ła

zdefiniowany sygna

ł (impuls wake up) i

oczekuje na odpowied

ź stacji IO-Link

device.

Stacja IO-Link master pocz

ątkowo próbuje

skomunikowa

ć się na najwyżej

zdefiniowanej pr

ędkości transmisji. W razie

niepowodzenia wtedy stacja IO-Link master
próbuje skomunikowa

ć się na kolejnej

ni

ższej prędkości danych. Urządzenie

obs

ługuje zawsze tylko jedną zdefiniowaną

pr

ędkość transmisji.

Je

żeli stacja master otrzyma odpowiedz

rozpoczyna sie komunikacja. Kolejno
przesy

łane są parametry. W razie

konieczno

ści

zapisane wcze

śniej

parametry w systemie transmitowane s

ą do

urz

ądzenia. Następnie rozpoczyna się

cykliczna wymiana danych procesowych i
warto

ści statusowych.

9

Opis systemu IO-Link

2..4 Profile urz

ądzeń

Żeby ustandaryzować dostęp do urządzeń
z poziomu programu u

żytkownika w

kontrolerze zdefiniowano profile dla IO-
Link.

Profil urz

ądzenia określa strukturę danych,

zawarto

ść danych i podstawową

funkcjonalno

ść. Pozwala to w konsekwencji

z poziomu u

żytkownika na identyczny

dost

ęp z programu sterownika dla różnych

urz

ądzeń, które obsługują ten sam profil

urz

ądzenia.

Profile IO-Link

Aktualnie zdefiniowano profil “Smart
Sensor Profile” dla IO-Link. Przeznaczony
jest on dla czujników pomiarowych, np.
czujników, które przesy

łają wartość

mierzon

ą obok punktu przełączania.

Narz

ędzia konfiguracyjne IO-Link

Aby móc skonfigurowa

ć cały system IO-

Link

wymagane s

ą narzędzie

konfiguracyjne. Narz

ędzia konfiguracyjne

stacji master IO-Link potrafi

ą wczytywać

pliki IODD. Zasadniczo narz

ędzie

konfiguracyjne

IO-Link

posiada

nast

ępujące możliwości:

•

Pod

łączenie urządzeń do portów

mastera

• Przypisanie adresów (adresy I/O danych

procesowych) do portów w ramach
obszaru adresowego stacji master

• Ustawienie parametrów stacji IO-Link

Dodatkowo, pod

łączone stacje muszą

posiada

ć funkcje diagnostyczne..

Pozwala to aby narz

ędzia konfiguracyjne

IO-Link umo

żliwiają transparentność

systemu a

ż do najniższego poziomu

polowego.

2..5

IODD i in

żyniering

Opis urz

ądzenia IODD

Opis elektroniczny urz

ądzenia – plik IODD

(IO Device Description) – dost

ępny jest dla

ka

żdego urządzenia. Plik IODD zawiera

ró

żne informacje dla integracji z systemem:

• W

łaściwości komunikacyjne

• Parametry urz

ądzenia z zakresem

warto

ści i wartościami domyślnymi

• Identyfikacja, dane procesowe i

diagnostyczne

• Dane urz

ądzenia

• Opis tekstowy
• Obraz urz

ądzenia

• Logo producenta

Struktura pliku IODD jest taka sama dla
wszystkich urz

ądzeń niezależnie od

producenta. Struktura pliku IODD
reprezentowana jest w ten sam sposób
przez narz

ędzie konfiguracyjne stacji IO-

Link master. Zapewnia to tak

ą samą

obs

ługę wszystkich stacji IO-Link

niezale

żnie od producenta. Dla urządzeń,

które obs

ługują obie wersje V1.0 oraz V1.1

dost

ępne są dwie różne wersje IODD.

10

Opis systemu IO-Link

Rys. 6: Narz

ędzie konfiguracyjne z plikiem IODD urządzenia i jego informacjami

2 .6 Ró

żnice w specyfikacji

IO-Link V1.0 oraz V1.1

Specyfikacja

Specyfikacja techniczna systemu IO-Link
zosta

ł opracowany przez grupę IO-Link.

Wersja 1.0 Specyfikacji stanowi pierwszy
opis techniczny. Kolejny rozwój i
dodatkowe funkcje system IO-Link zosta

ł

przygotowany w wersji 1.1.

Wersja 1.1 posiada nast

ępujące główne

uzupe

łnienia:

•

Funkcje serwera przypisywania
parametrów (data storage)

• Pr

ędkość transmisji danych 230.4 kbaud

jest obowi

ązkowa dla stacji master IO-

Link

• Ilo

ść danych dla portu do 32 bajtów

Kombinacje urz

ądzeń IO-Link

Generalnie dopuszcza si

ę dowolną

kombinacj

ę stacji master i stacji device.

Jednak

że należy uwzględnić ograniczenia

danego system (np. maksymalna ilo

ść

danych u

żytkownika danego mastera).

Je

żeli przyłączono urządzenia IO-Link o

ró

żnej specyfikacji należy wziąć pod uwagę

nast

ępujące uwagi:

• Urz

ądzenia IO-Link zgodne tylko z

wersj

ą V1.0 mogą być obsługiwane

przez stacje master IO-Link tylko
zgodnie z wersj

ą V1.0.

• Urz

ądzenia IO-Link zgodne z wersją

V1.0 i V1.1 mog

ą być obsługiwane przez

stacje IO-Link zgodnie z wersj

ą V1.1.

•

Funkcja serwera przypisywania
parametrów i pr

ędkość transmisji danych

230.4 kbaud stacji IO-Link master
zgodnie z

V1.1

mo

że być

wykorzystywana tylko gdy funkcja ta jest
obs

ługiwana przez stację IO-Link device.

11

Opis systemu IO-Link

3 Integracja do systemu

automatyki

3 .1 Konfiguracja systemu
IO-Link

System IO-Link konfigurowany jest w kilku
etapach. W pierwszym kroku stacja master
IO-Link integrowana jest w systemie
automatyki i konfigurowana. W kolejnym
kroku przypisywane s

ą parametry stacji IO-

Link device.

w pliku opisuj

ącym stację IO-Link master.

Jednak

że z tego poziomu nie mamy

dodatkowych informacji z systemu IO-Link,
np. odno

śnie urządzeń IO-Link device,

które s

ą podłączone.

Przyk

ład konfiguracji w

oprogramowaniu STEP 7 TIA Portal

Poni

ższy rysunek pokazuje konfigurację

sieci PROFINET, w której stacje
PROFINET s

ą zintegrowane do stacji IO-

Link.

Integracja do system automatyki

Podczas konfiguracji system automatyki
lub sieci polowej system IO-Link
reprezentowany jest poprzez stacje master
IO-Link i integrowany za pomoc

ą

odpowiedniego pliku opisuj

ącego

urz

ądzenie (np. plik GSD dla sieci

PROFINET). Stacja IO-Link master sam
mo

że być węzłem sieciowym lub jednym z

modu

łów w stacji modułowej wyspy IO. W

obu wypadkach ilo

ść portów, zakres

adresowy i w

łaściwości modułu zawarte są

Rys. 7: Konfiguracja sieci PROFINET ze stacj

ą niższego poziomu IO-Link master

12

Opis systemu IO-Link

Dalej nale

ży określić zakresy adresowe dla

wymiany cyklicznej danych (warto

ści

procesowe) IO-Link.

Rys. 8: Widok stacji w sieci PROFINET podczas ustawiania zakresu adresowego IO-Link

13

Opis systemu IO-Link

Narz

ędzie konfiguracyjne IO-Link

Aby wy

świetlić pełną architekturę systemu

w sposób przejrzysty a

ż do poziomu

urz

ądzeń IO-Link oraz aby ustawić

parametry stacji wymagany jest program
konfiguracyjny dla mastera IO-Link.
Program konfiguracyjny zawiera wszystkie
stacje master IO-Link wi

ększości

producentów skonfigurowanych w systemie
automatyki. Po wybraniu stacji IO-Link
master,

mo

żemy przyporządkować

odpowiednie stacje IO-Link device do jego
portów IO-Link. W tym celu nale

ży wybrać

odpowiednie urz

ądzenie (lub jego plik

IODD) z katalogu urz

ądzeń i przenosimy go

do portu stacji master IO-Link

.

Przyk

ład konfiguracji

Rysunek 9 pokazuje konfiguracj

ę stacji

master IO-Link za pomoc

ą program

konfiguracyjnego IO-Link.

Na rysunku pokazane s

ą liczne informacje:

• Sie

ć polowa nadrzędna oraz struktura

stacji master IO-Link na dolnym
poziomie (drzewko po lewej stronie)

• Szczegó

łowe informacje wybranej stacji

master IO-Link

• Bie

żąca konfiguracja portów IO-Link port

wybranej stacji IO-Link

• Szczegó

łowe informacje dla wybranych

stacji IO-Link device

• Katalog urz

ądzeń z plikami IODD dla

urz

ądzeń IO-Link device różnych

producentów (drzewko po prawej
stronie)

Rys. 9: Konfiguracja stacji IO-Link master za pomoc

ą program narzędziowego

14

Opis systemu IO-Link

Zakres adresowy portów

Dodatkowo obok mo

żliwości przypisania

stacji IO-Link device do portów stacji IO-
Link master, mo

żliwe jest również

ustawienie zakresu adresowego portów. W
tym obszarze adresowym stacja master IO-
Link przesy

ła wartości procesowe, które

otrzyma

ła z urządzeń IO-Link device oraz

przekazuje je do stacji nadrz

ędnej system

automatyki.
Wybieraj

ąc funkcję „Addresses” mamy

mo

żliwość zmiany zakresów adresowych.

Ustawianie parametrów urz

ądzeń

Aby dane urz

ądzenie mogło pracować

poprawnie w okre

ślonej aplikacji

wymagane jest ustawienie jego
odpowiednich parametrów. Mo

żliwe do

zmiany parametry i warto

ści zawarte są w

pliku IODD urz

ądzenia. Po wybraniu

danego urz

ądzenia w Menu projektu

(drzewko po lewej stronie) mamy
mo

żliwość przypisania parametrów

wybieraj

ąc funkcję “Parameters”.

Przyk

ład ustawiania parametrów

Rysunek 10 wy

świetla ekran przypisywania

parametrów dla danego urz

ądzenia IO-Link

device.

Pocz

ątkowo wyświetlą się wartości

startowe, które mo

żna zmieniać w

zdefiniowanym zakresie i nast

ępnie

zapisa

ć.

Konfiguracja system IO-Link oraz
parametry stacji dost

ępne są zarówno dla

system IO-Link jak i dla ca

łego projektu

automatyki. Mamy mo

żliwość zapisu i

wydruku konfiguracji i parametrów.

Rys. 10: Ustawianie warto

ści parametrów dla urządzenia IO-Link device

15

Opis systemu IO-Link

3..2 Dost

ęp do danych z

poziomu system
automatyki i HMI

Cykliczna wymiana danych

3..3 Zmiana i backup

danych podczas pracy
instalacji

Zmiana ustawie

ń urządzenia

Aby zapewni

ć cykliczną wymianę danych

pomi

ędzy urządzeniem IO-Link device i

kontrolerem, dane ze stacji IO-Link master
umieszczane s

ą we wcześniej

skonfigurowanym obszarze adresowym.
Program u

żytkownika w sterowniku ma

dost

ęp do wartości procesowych

wykorzystuj

ąc ustawiony adres. Cykliczna

wymiana danych ze sterownika do
urz

ądzenia IO-Link device (np. element

wykonawczy IO-Link) odbywa si

ę podobnie

w odwrotnym kierunku.

Acykliczna wymiana danych

Dane acykliczne, takie jak parametry
urz

ądzenia i alarmy, wymieniane są

poprzez specjalny zakres indeksów i
podindeksów. Sterownik ma dost

ęp do

nich poprzez mechanizmy systemowe (np.
w przypadku funkcji online takich jak
odczyt status). U

życie zakresu indeksów i

podindeksów pozwala na dost

ęp do

urz

ądzenia (np. ponowna parametryzacja

urz

ądzenia lub parametryzacja mastera

podczas pracy).

Program u

żytkownika

W celu konfiguracji i ustawiania
parametrów systemu IO-Link i jego
integracja w automatyce wymaga równie

ż

napisania program u

żytkownika w

sterowniku. Producent sterownika i
urz

ądzeń udostępniają bloki funkcyjne IO-

Link

użytkownikowi

w celu

zaprogramowania acyklicznej wymiany
danych

.

Ustawienia urz

ądzenia można zmieniać

podczas pracy. Ustawienia te (parametry)
zmieniaj

ą działanie urządzenia i są w nim

trwale zapisywane.

Parametry mo

żna zmieniać podczas pracy

instalacji za pomoc

ą:

• Narz

ędzi inżynierskich (np. podczas

uruchomienia instalacji)

•

Programu u

żytkownika w PLC

(sterowanie programowe)

• HMI (przez operatora instalacji przy

zmianie produkcji, czy optymalizacji)

• Lokalnie przez wprowadzanie zmian na

urz

ądzeniu (poprzez paneli na

urz

ądzeniu)

Backup ustawie

ń urządzenia

Parametry ustawiane podczas
uruchomienia lub zmieniane podczas pracy
instalacji mo

żna również zapisać

dodatkowo w stacji master. Tego typu
backup wykonuje si

ę zależnie od ustawień

(poziom Backup) portu stacji master.
Dost

ępne są następujące ustawienia:

• OFF

Nie wykonano

żadnego zabezpieczenia

parametrów w stacji master.

• BACKUP/RESTORE

Po ka

żdej zmianie parametrów

urz

ądzenia następuje automatyczny

backup tych danych w stacji master
(patrz rozdzia

ł inicjalizacja backup’u).

• RESTORE

Brak automatycznego

backup’u

parametrów urz

ądzenia w stacji master.

16

Opis systemu IO-Link

Rys. 11: Ustawianie poziomu backup

Stacja master i stacja device zgodne ze
specyfikacj

ą V1.1 IO-Link pozwala na

przeprowadzenie funkcji backup
parametrów urz

ądzenia device do stacji

master. Natomiast stacja master and
device zgodne ze specyfikacj

ą V1.0 IO-

Link nie posiadaj

ą takiej funkcjonalności.

Backup danych nie mo

że zostać w takim

wypadku przeprowadzony (poziom
Backup “OFF”).

Sam proces wymiany urz

ądzenia zależy

bezpo

średnio od tych ustawień (patrz

rozdzia

ł Wymiana urządzeń).

Inicjalizacja funkcji backup

Warunkiem do wykonania funkcji backup
jest poprawne ustawienie poziomu backup
w stacji master dla danego portu i obs

ługa

tej funkcji przez stacje master i device.
Funkcja backup mo

że zostać zainicjowana

w ró

żny sposób poprzez:

• Narz

ędzia programowe

Po za

ładowaniu ustawień do

urz

ądzenia, samo urządzenie inicjuje

natychmiast funkcje backup

.

• Program u

żytkownika w PLC

Parametry urz

ądzenia można zmieniać z

poziomu program u

żytkownika.

Odpowiednia komenda systemowa w
programie inicjuje funkcj

ę backup.

Komenda ta musi zosta

ć zainicjowana w

programie na ko

ńcu zmiany parametrów.

Transmisja zmienionych parametrów i
komendy systemowe odbywa si

ę z

wykorzystaniem bloków funkcyjnych w
PLC

.

• HMI

Taki sam proces podczas backup’u
odbywa si

ę dla HMI jak dla PLC.

Operacja mo

że zostać zainicjowana

podczas wymiany urz

ądzenia i procesu

kalibracji.

•

Lokalny wpis z panelu na urz

ądzeniu

Po potwierdzeniu wpisu na urz

ądzeniu,

funkcja backup wykonywana jest ju

ż w

samym urz

ądzeniu.

3 .4 Wymiana stacji

device lub master
podczas pracy

Wymiana urz

ądzeń

Wymiana urz

ądzeń podczas pracy jest

normalnym dzia

łaniem, podczas którego

nie powinno wyst

ąpić zatrzymanie

instalacji. Dzia

łanie takie powinno być

wykonywane przez obs

ługę bez

specjalistycznej wiedzy, czy narz

ędzi w

sposób szybki i pewny.

Je

żeli zastosowano funkcję backup w stacji

master (patrz rozdzia

ł Backup ustawień

urz

ądzenia), wtedy stacja master

automatycznie prze

śle zapisane parametry

do nowo zainstalowanej stacji po wymianie.
Mo

żliwe są następujące działania:

• BACKUP/RESTORE

Je

żeli poziom backup dla portu w stacji

master zosta

ł ustawiony na tryb

“BACKUP/RESTORE”, nowe urz

ądzenie

zachowa si

ę w taki sam sposób jak przy

wymianie poniewa

ż stacja master

zapisze ostatnie parametry zachowane
przy funkcji “Backup”.

• RESTORE

Je

żeli poziom backup portu w stacji

master zosta

ł ustawiony na tryb

“RESTORE”, nowe urz

ądzenie zachowa

si

ę zgodnie z parametrami zapisanymi w

stacji master w czasie ostatniej funkcji
backup. Poniewa

ż prawdopodobnie

zmienione parametry nie zosta

ły

zapisane w stacji master mo

że nastąpić

inne zachowanie si

ę stacji niż przez

wykonaniem wymiany. Mo

że to być

przydatne w przypadku wykonywania
tymczasowej optymalizacji ale nie
chcemy wykonywa

ć funkcji backup’u.

17

Opis systemu IO-Link

Nale

ży zauważyć, że bardzo często czujniki

musz

ą zostać zaadaptowane do wymogów

lokalnych warunków (kalibracja).
Tego typu adaptacja, która nie jest
włączona do backup’u musi zostać
odtworzona po przeprowadzeniu innej
kalibracji. Tylko wtedy zamienione
urz

ądzenie zachowuje się całkowicie

identycznie jak jego poprzednik.

Wymiana stacji master

Wymiana stacji master podczas pracy
odbywa si

ę w podobny sposób. Zazwyczaj

odbywa si

ę to bez zatrzymania pracy

instalacji przez s

łużby techniczne, w miarę

szybko i bez specjalnej wiedzy i narz

ędzi..

Poniewa

ż stacja master posiada zarówno

własną konfigurację i dane parametrów, jak
równie

ż dane podłączonych urządzeń, dane

te mo

żna zachować w PLC i załadować

ponownie do nowo pod

łączonej stacji.

PLC posiada dodatkowe mo

żliwości (np.

bloki funkcyjne), które pozwalaj

ą na upload i

download ca

łościowy danych z/do stacji

master. Wi

ęcej szczegółów zawarto w

dokumentacji systemu PLC lub samego
mastera IO-Link.

18

Opis systemu IO-Link

4 S

łownik

Dane acykliczne

Dane transmitowane przez sterownik tylko na

żądanie (np.

dane parametrów, dane diagnostyczne).

COM1-3

Pr

ędkość transmisji IO-Link

Dane cykliczne

Dane automatycznie transmitowane przez sterownik w
regularnych odst

ępach (dane procesowe, wartość

statusowa).

DI

Wej

ścia cyfrowe

DQ

Wyj

ścia cyfrowe

Plik GSD

Plik GSD, który opisuje w

łaściwości stacji PROFINET

(Generic Station

Zawiera wszystkie wymagane informacje do konfiguracji

Description)

stacji.

HMI

Panel/wizualizacja - interfejs u

żytkownika do systemu

IEC 61131-9

Standard mi

ędzynarodowy dotyczący podstaw

programowania sterowników. Rozdzia

ł 9 opisuje IO-Link w

punkcie Single drop digital communication interface for
small sensors and actuators (SDCI).

IODD

Elektroniczny opis urz

ądzenia (IO Device Description)

IO-Link device

Urz

ądzenie polowe monitorowane i sterowane przez stację

IO-Link master.

IO-Link master

Stanowi po

łączenie pomiędzy górnym poziomem sieci i

urz

ądzeniami IO-Link device. Stacja IO-Link master

monitoruje i steruje urz

ądzeniami IO-Link device.

Serwer ustawiania

Stacja IO-Link master zgodnie ze specyfikacj

ą 1.1 może

parametrów

pracowa

ć jako serwer ustawiania parametrów dla stacji IO-

Link device.

Port

Port jest kana

łem komunikacyjny IO-Link.

Opis systemu IO-Link –
Technologie i aplikacje

Wersja t

łumaczenie 2016

Publikacja

Organizacja Profibus PNO Polska

www.profibus.org.pl

przy wspó

łpracy z

IO-Link Community
c/o PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.
(PNO) Haid-und-Neu-Str. 7

76131 Karlsruhe

Germany

Telefon:

[phone]

Fax:

[phone]

E-Mail:

[e-mail]

Internet:

www.io-link.com

Wykluczenie odpowiedzialno

ści

Grupa IO-Link i Organizacja PI sprawdzi

ły treść niniejszej broszury. Niemniej jednak nie można

wykluczy

ć wystąpienia błędów w treści. Wyklucza się z tego tytułu odpowiedzialność grupy IO-Link

i organizacji PI, niezale

żnie od przyczyny i skutku. Dane w broszurze sprawdzane są regularnie, a

odpowiednie zmiany nanoszone s

ą w kolejnych wersjach.

Nazwy zawarte w broszurze mog

ą być również znakami zastrzeżonymi, a ich użycie może

powodowa

ć naruszenie praw właściciela.**

Niniejsza broszura nie stanowi standardu IEC i specyfikacji oraz profili IO-Link. W razie
wątpliwości te dokumenty mają priorytet.

© Copyright by PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. 2016.
All rights reserved. Wszystkie prawa zastrze

żone

** jest znakiem zastrze

żonym. Użycie loga tylko dla członków grupy IO-Link i organizacji

PI oraz podmiotów posiadaj

ących odpowiednie licencje. Więcej informacji na temat

wykorzystywania znaków IO-Link znajduje si

ę na stronie

www.io-link.com

.

Dodatkowe informacje:
www.io-link.com

Organizacja Profibus PNO Polska

www.profibus.org.pl

przy wspó

łpracy z

IO-Link Community
c/o PROFIBUS Nutzerorganisation e. V. (PNO)
Haid-und-Neu-Str. 7 | 76131 Karlsruhe |
Germany Phone: [phone] | Fax: +49
721 96 58 589 E-Mail: [e-mail]

www.io-link.com