BA IO-Link

IO-Link eine generelle Übersicht
IO-Link eine generelle Übersicht
Inhalt
1
1.1
1.2
Allgemeine Hinweise .................................................................................................................... 3
Zum Inhalt dieses Dokuments ........................................................................................................ 3
Allgemeine Hinweise ...................................................................................................................... 3
2
2.1
2.2
2.3
IO-Link Einführung ....................................................................................................................... 3
SIO Mode ........................................................................................................................................ 4
IO-Link Kommunikationsmode ....................................................................................................... 4
IODD (IO-Link device description) .................................................................................................. 4
3
Sensor im SIO Mode ..................................................................................................................... 5
4
4.1
4.1.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
Sensor im IO-Link Kommunikationsmode ................................................................................. 5
Prozessdaten .................................................................................................................................. 5
Aufbau der Prozessdaten ............................................................................................................... 5
Parameter und Kommandos........................................................................................................... 5
Produktinformationen ..................................................................................................................... 5
Parameter ....................................................................................................................................... 5
Kommandos.................................................................................................................................... 5
IO-Link generell.doc
03.11.2014
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Baumer Electric AG
Frauenfeld, Switzerland
1 Allgemeine Hinweise
1.1
Zum Inhalt dieses Dokuments
Die vorliegende Anleitung enthält Informationen zur Inbetriebnahme und Kommunikation optoelektronischer
Sensoren mit IO-Link Schnittstelle. Sie ergänzt die Montageanleitung, welche mit jedem Sensor mitgeliefert
wird.
1.2
Allgemeine Hinweise
Bestimmungsgemässer Gebrauch
Dieses Produkt ist ein Präzisionsgerät und dient zur Erfassung von Objekten,
Gegenständen und Aufbereitung bzw. Bereitstellung von Werten als elektrische
Grösse für das Folgesystem.
Sofern dieses Produkt nicht speziell gekennzeichnet ist, darf dieses nicht für den
Betrieb in explosionsgefährdeter Umgebung eingesetzt werden.
Inbetriebnahme
Einbau, Montage und Justierung dieses Produktes darf nur durch eine Fachkraft
erfolgen.
Montage
Zur Montage nur die für dieses Produkt vorgesehenen Befestigungen und
Befestigungszubehör verwenden.
Nicht benutzte Ausgänge dürfen nicht beschaltet werden. Bei Kabelausführungen
mit nicht benutzten Adern, müssen diese isoliert werden. Zulässige KabelBiegeradien nicht überschreiten. Vor dem elektrischen Anschluss des Produktes ist
die Anlage spannungsfrei zu schalten. Wo geschirmte Kabel vorgeschrieben
werden, sind diese zum Schutz vor elektromagnetischen Störungen einzusetzen.
Bei kundenseitiger Konfektion von Steckverbindungen an geschirmte Kabel, sollen
Steckverbindungen in EMV-Ausführung verwendet und der Kabelschirm muss
grossflächig mit dem Steckergehäuse verbunden werden.
2 IO-Link Einführung
In dieser Bedienungsanleitung werden die wichtigsten Aspekte der IO-Link Schnittstelle beschrieben, die
zum Verständnis der Konfigurationsmöglichkeiten notwendig sind. Detaillierte Informationen zu IO-Link sowie
alle Spezifikationen sind auf www.io-link.com einzusehen.
IO-Link ist eine Standartschnittstelle für Sensoren und Aktoren. In Form einer Punkt zu Punkt Verbindung
werden Device (Sensor, Aktor) und IO-Link Master miteinander verbunden. Die Kommunikation zwischen
Master und Device erfolgt bidirektional via Schaltleitung des Device. Über diese Schnittstelle können Werte
ausgelesen werden und es besteht die Möglichkeit den Sensor via IO-Link zu konfigurieren. Der Sensor
kann in zwei Modi betrieben werden, dem Standard Input/Output Mode (SIO Mode) und dem IO-Link
Kommunikationsmode.
Der Master schaltet den Sensor in den IO-Link Kommunikationsmode um. In diesem werden nun
kontinuierlich Prozessdaten vom Sensor an den Master gesendet und Bedarfsdaten (Parameter, Befehle)
zum Device geschrieben oder davon gelesen.
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2.1
SIO Mode
Nach dem Aufstarten befindet sich der Sensor im SIO Mode. In diesem Mode arbeitet der Sensor als
normaler schaltender Sensor. Masterseitig ist der IO-Link Port als normaler digitaler Eingang geschaltet. Der
Sensor kann wie ein Standardsensor ohne IO-Link verwendet werden. Diverse Funktionen können jedoch
nur via IO-Link gesteuert werden.
2.2
IO-Link Kommunikationsmode
Mit einem sogenannten „Wake-up“ wird der Sensor vom Master in den „Communication- Mode“ geschaltet.
Dabei versucht der Master ein angeschlossenes Gerät mittels eines definierten Signals auf der Schaltleitung
zu finden. Gibt der Sensor Antwort werden Kommunikationsparameter ausgetauscht und anschliessend mit
dem zyklischen Übermitteln der Prozessdaten begonnen.
Im IO-Link Kommunikationsmode können:
• Prozessdaten empfangen werden.
• Parameter (SPDU’s) vom Sensor gelesen werden
• Parameter (SPDU’s) auf den Sensor geschrieben werden
• Kommandos an den Sensor übermittelt werden (z.B. teachen von Schaltpunkt, Rücksetzen auf
Werkseinstellung usw.)
In den Prozessdaten werden zyklisch Daten wie Schaltzustände oder Qualitätsinformationen an die
übergeordnete Steuerung übermittelt.
Der Master kann den IO-Link Kommunikationsmode mit einem „Fall Back“ wieder verlassen und der Sensor
arbeitet bis zu einem erneuten „Wake-up“ im SIO Mode weiter.
Im IO-Link Kommunikationsmode kann das Verhalten des Sensors im SIO Mode eingestellt werden. Der
Sensor kann so auf einfache Weise entsprechend den Anforderungen parametriert werden und dann als
„normaler“ Sensor, ohne IO-Link Master, arbeiten. Alternativ kann der Sensor aber auch konstant im IO-Link
Kommunikationsmode betrieben und so der volle Funktionsumfang via Prozessdaten genutzt werden.
2.3
IODD (IO-Link device description)
Die IODD beschreibt das IO-Link Device und liegt unter www.baumer.com zum Download bereit. Sie besteht
aus einem Set von XML- und PNG- Files. Ein Engineering-Tool oder Diagnose-Tool liest die IODD eines
Sensors und kennt somit dessen:
- Identifikation (Hersteller, Bezeichnung, Artikelnummer, usw.)
- Kommunikationscharakteristik (Kommunikationsgeschwindigkeit, Frametype, usw.)
- Parameter und Kommandos
- Prozessdaten
- Diagnosedaten (Events)
Durch die IODD wird bestimmt welche Daten vom Sensor eingesehen und verändert werden können. Wie
die Darstellung der Daten und deren Manipulation aussieht liegt beim Hersteller der Steuerung und ist somit
Sensor unabhängig.
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3
Sensor im SIO Mode
Im SIO Mode arbeitet der Sensor gemäss den Einstellungen ab Werk oder den durch den Anwender via IOLink vorgenommenen Einstellungen. Der Funktionsumfang im SIO Mode ist sensorspezifisch.
4 Sensor im IO-Link Kommunikationsmode
4.1
Prozessdaten
Befindet sich der Sensor im IO-Link Kommunikationsmode werden periodisch Daten zwischen dem IO-Link
Master und dem Device ausgetaucht. Diese Daten setzten sich aus den Prozessdaten und allfälligen
Kommandos und Parametern an den Sensor zusammen. In den Prozessdaten werden der aktuelle
Messwert und Statusbits wie Schaltzustand, Qualitätsinformationen usw. an den Master übermittelt. Die
Prozessdaten müssen vom Master nicht explizit abgefragt werden.
4.1.1
Aufbau der Prozessdaten
Der Aufbau der Prozessdaten ist in der Montageanleitung des Sensors beschrieben.
4.2
Parameter und Kommandos
Parameter und Kommandos werden via SPDU (Service Protocol Data Unit) Indices an das Device
geschrieben bzw. vom Device gelesen. Die read und write Funktion von Indices wird vom IO-Link Master
bereitgestellt. Dem Anwender ist es möglich, einen Wert in einen Index zu schreiben oder von einem Index
zu lesen.
4.2.1
Produktinformationen
Einige Parameter enthalten Produktinformationen wie Herstellername, Produktname und Nummer sowie
Platz für eine Benutzerspezifische Bezeichnung des Sensors.
4.2.2
Parameter
Eine Beschreibung der Parameter liegt der Montageanleitung des Sensors bei.
Via Parameter folgende Einstellungen möglich:
• Setzten des Schaltpunkts (numerisches oder manuelles Teach-in)
• Bestimmung des Ausgangszustandes (Hell- oder Dunkelschaltung)
• Wahl einer Teach-in Funktion
• Setzen einer Verzögerungs-Funktion am Schaltausgang.
• Bestimmung der Schaltschwelle für die Verschmutzungsanzeige
4.2.3
Kommandos
Kommandos werden an SPDU Index 0x02 geschrieben (System Command). Eine Beschreibung der
Kommandos liegt der Montageanleitung des Sensors bei
Folgende Einstellungen können über Kommandos vorgenommen werden:
• Einlernen des Schaltpunkts
• Abspeichern der geänderten Parameter
• Zurücksetzen auf Werkseinstellungen
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