Automatyka przemysłowa standardami się pisze. Tam, gdzie to możliwe usprawniamy własną pracę, aby była coraz bardziej efektywna i szybsza w obsłudze. Stąd powstanie IO-Link, który jest już znany w przemyśle pod kątem:
- łatwości instalacji,
- usprawnionej komunikacji,
- szybkiej diagnostyki.
Dzięki swojej rosnącej popularności IO-Link niedawno zagościł w portfolio Unitronics.
W tym artykule chciałabym przestawić urządzenia IO Link Master, koncentratory IO Link Hub oraz akcesoria. Ponadto zajmę się instrukcją ich podłączenia.
Na skróty:
Urządzenia Master IO-Link Unitronics
Standard IO-Link określa topologię sieci, która niezależnie od producenta będzie wyglądała tak samo. W każdej musi znaleźć się co najmniej 1 master, który obsłuży podłączone do niego:
- huby, czyli rozszerzenia cyfrowych IO,
- czujniki/aktuatory stworzone w standardzie IO-Link (wymagany plik IODD),
- czujniki/aktuatory jako wejście lub wyjście cyfrowe (pnp).
Sterowniki UniStream wersji B10 i B5 obsługują 8 masterów IO-Link. Sterowniki serii B3 mogą obsłużyć tylko 1 mastera.
W ofercie Unitronics dostępne są 3 rodzaje masterów. Wszystkie mastery IO-Link do komunikacji używają protokołu Ethernet/IP:
- ULK-EIP-4AP6 – 4 x port IO-Link, Klasa A, IP67
- ULK-EIP-8AP6 – 8 x port IO-Link, Klasa A, IP67
- ULK-EIP-4A4BP6 – 8 x port IO-Link: 4 x Klasy A, 4 x Klasa B, IP67
IO-Link Hub - rozszerzenia cyfrowe do IO-Link masterów
IO-Link Hub Unitronics to dodatkowe wejścia i wyjścia cyfrowe, które możemy podłączyć do mastera. W portfolio mamy dostępne 3 rodzaje hubów:
- ULK-0808P-M8P6 – 8 portów cyfrowych wejść/wyjść (konfigurowalne), złącza M8, IP67,
- ULK-1616P-M2P6 – 16 cyfrowych wejść/wyjść (konfigurowalne), 8xM12, IP67,
- ULK-1616P2-M2P6 – 16 cyfrowych wejść/wyjść (konfigurowalne), 8xM12, 2A, IP67.
Huby ULK obsługujące 16 wejść cyfrowych posiadają 8 złącz M12, które są podwójn - do rozdzielenia sygnału służą splittery:
- ADP-M12AM4-2M12F4 – M12 typ A męski 4-pinowy -> 2x M12 żeński 4-pinowy
- ADP-M12AM4-2M8F3 – M12 typ A męski 4-pinowy -> 2x M8 żeński 3-pinowy
Akcesoria IO-Link
Główną grupą są tu przede wszystkim kable – komunikacyjne, zasilające oraz połączeniowe. W symbolu każdego jest opisana jego konfiguracja, której poprawne dobranie jest niezbędne do połączenia np. Huba z Masterem.
Dodatkowo jest możliwość zakupu kabla USB, który jest przeznaczony do konfiguracji komunikacji Ethernet IP.
Poniżej znajdują się tabele, które pokazują, w jaki sposób zostały oznaczone parametry złączy przewodów.
CBL-A | - | M12 | A | M | 4 | - | M12 | A | F | 4 | - | 2 |
➀ | ➁ | ➂ | ➃ | ➄ | ➅ | ➆ | ➇ | ➈ | ➉ | |||
Symbol złącza nr 1 | Symbol złącza nr 2 |
Nr | Klucz | Opis |
➀ | Produkt | CBL-, CBL-A, CBL-B: Kabel IO-Link Unitronics ADP: Splitter lub kabel USB |
➁ | Typ złącza nr 1 | M8: Gniazdo proste M8 M12: Gniazdo proste M12 ULKCFG: Kabel konfiguracyjny USB do IO-Link |
➂ | Kod złącza nr 1 | A: Kod A złącza L: Kod L złącza D: Kod D złącza |
➃ | Rodzaj złącza nr 1 | M: męskie F: żeńskie |
➄ | Ilość pinów nr 1 | 3: 3-piny 4: 4-piny 5: 5-pinów |
➅ | Typ złącza nr 2 | M8: Gniazdo proste M8 M12: Gniazdo proste M12 OP: Brak złącza, wolne kable RJ: Złącze RJ45 2M12: 2x gniazdo M12 2M8: 2x gniazdo M8 |
➆ | Kod złącza nr 2 | A: Kod A złącza L: Kod L złącza D: Kod D złącza |
➇ | Rodzaj złącza nr 2 | M: męskie F: żeńskie |
➈ | Ilość pinów nr 2 | 3: 3-piny 4: 4-piny 5: 5-pinów |
➉ | Długość kabla | 2: 2 metry 5: 5 metrów |
Dokumentacje techniczne do pobrania
Urządzenie |
Model |
Link |
Master |
||
Hub |
||
Przykładowe połączenie
Po zapoznaniu się z urządzeniami IO-Link Unitronics przestawię proste połączenie pomiędzy 2 masterami i sterownikiem UniStream. Bedzie to połączenie wyłącznie hardware'owe. Schemat widoczny jest poniżej:
-
Połączenie małego Mastera 4x port IO-Link (ULK-EIP-4AP6)
Najpierw podłączymy mniejszego mastera, czyli ULK-EIP-4AP6 ze sterownikiem PLC UniStream. Na początku zajmiemy się podłączeniem przewodów zasilających.
-
Zasilanie mastera ULK-EIP-4AP6
Zasilanie systemowe Us należy podłączyć do portu oznaczonego jako PWR_IN. Typ gniazda PWR_IN to M8, kod A, męska, 4-pin. Dobieramy więc złącze o tych samych parametrach o innym rodzaju: M8, kod A, żeńska, 4-pin (oznaczenie symbolem Unitronics: M8AF4).
Drugi koniec przewodu trzeba zasilić z zasilacza, więc wybieram przewód z niezarobioną końcówką (oznaczenie symbolem Unitronics: OP).
Na podstawie tego dobrany kabel będzie miał symbol CBL- M8AF4-OP-x (za x należy wybrać długość 2m lub 5m). Piny w niezarobionym kablu są oznaczone kolorami w następującym schemacie:
PIN |
Kolor izolacji |
Definicja pinu w ULK-EIP-4AP6 |
1 |
Brązowy |
+24V_Us |
2 |
Biały |
+24V_Ua |
3 |
Niebieski |
GND_Us |
4 |
Czarny |
GND_Ua |
Poprawne podłączenie zasilania spowoduje zaświecenie diody Us, która jest widoczna pod gniazdem PWR_IN.
Ua jest to zasilanie wyjścia PWR_OUT. Tym wyjściem możemy zasilić kolejnego mastera w sieci, bez konieczności bezpośredniego podłączania go do zasilania.
-
Podłączenie komunikacji ULK-EIP-4AP6 <-> sterowniki PLC Unitronics
Komunikacja między masterem a sterownikiem PLC będzie odbywać się po protokole Ethernet/IP. Do włączenia mastera do sieci ze sterownikiem niezbędne jest złącze RJ45 – możemy wpiąć wtedy mastera IO-Link bezpośrednio do sterownika lub do switcha.
Drugą stronę przewodu musimy podłączyć do gniazda ETH0, które jest typu: M8, kod A, żeńskie, 4-pinowe. Wybieramy zatem kabel męski M8, kod A, 4-pinowy (M8AM4).
Zatem końcowy kabel pomiędzy PLC a IO-Link masterem to CBL-M8AM4-RJ-x (za x należy wybrać długość 2m lub 5m).
-
Porty IO-Link w ULK-EIP-4AP6
W mniejszym masterze IO-Link Unitronics mamy do dyspozycji 4 porty, do których możemy podłączyć huby, czujniki lub aktuatory. Wszystkie 4 gniazda IO-Link są typu M12-A, żeńskie, 5 pinowe.
Huba można podłączyć 4 kablami:
- CBL-A-M12AM4-M12AF4-2
- CBL-A-M12AM4-M12AF4-5
- CBL-B-M12AM4-M12AF4-2
- CBL-B-M12AM4-M12AF4-5
Schematy połączenia wejść, wyjść cyfrowych, urządzeń IO-Link dostępne w instrukcji obsługi (link poniżej).
Pobierz instrukcję obsługi ULK-EIP-4AP6
-
Połączenie dużego mastera 8x port IO-Link (ULK-EIP-4A4BP6/8AP6)
Na przykładzie mastera ULK-EIP-4A4BP6 przedstawię jego podłączenie do sterownika PLC UniStream od Unitronics. Ten master jest idealnym przykładem, ponieważ posiada 2 różne typy gniazd IO-LINK: 4 kodu A oraz 4 kodu B.
Master ULK-EIP-8AP6 posiada 8 gniazd IO-Link kodu A. Zasilanie i podłączenie komunikacji odbywa się w ten sam sposób co w przypadku poniżej przedstawionego mastera.
-
Zasilanie mastera ULK-EIP-4A4BP6 (lub ULK-EIP-8AP6)
Zasilanie systemowe Us należy podłączyć do portu oznaczonego jako XP0. Typ gniazda XP0 to M12, kod L, męska, 5-pin. Dobieramy więc złącze o tych samych parametrach tylko o innym rodzaju: M12, kod L, żeńska, 5-pin (oznaczenie symbolem Unitronics: M12LF5).
Drugi koniec przewodu muszę zasilić z zewnętrznego zasilacza, więc wybieram przewód z niezarobioną końcówką (oznaczenie symbolem Unitronics: OP).
Na podstawie tego dobrany kabel będzie miał symbol CBL- M12LF5-OP-x (za x należy wybrać długość 2m lub 5m). Piny w niezarobionym kablu są oznaczone kolorami w następującym schemacie:
PIN | Kolor izolacji | Definicja pinu w ULK-EIP-8AP6/4A4BP6 |
1 | Brązowy | +24V_Us |
2 | Biały | GND_Ua |
3 | Niebieski | GND_Us |
4 | Czarny | +24V_Ua |
5 | Szary | FE |
Poprawne podłączenie zasilania spowoduje zaświecenie diody Us, która jest widoczna nad gniazdem XP0.
Ua jest to zasilanie wyjścia XP1. Tym wyjściem możemy zasilić kolejnego mastera w sieci, bez konieczności bezpośredniego podłączania go do źródła zasilania.
-
Podłączenie komunikacji ULK-EIP-4A4BP6 (lub 8AP6) <-> sterowniki PLC
Komunikacja między masterem a PLC będzie odbywać się po protokole Ethernet/IP. Do włączenia mastera do sieci ze sterownikiem niezbędne jest złącze RJ45 – możemy wpiąć wtedy mastera IO-Link bezpośrednio do sterownika lub do switcha.
Drugą stronę przewodu musimy podłączyć do gniazda XF0, które jest typu: M12, kod D, żeńskie, 4-pinowe. Wybieramy zatem kabel męski M12, kod D, 4-pinowy (M12DM4).
Zatem końcowy kabel pomiędzy sterownikiem PLC a IO-Link masterem to CBL-M12DM4-RJ-x (za x należy wybrać długość 2m lub 5m).
-
Porty IO-Link w ULK-EIP-4A4BP6 (lub ULK-EIP-8AP6)
W każdym dużym masterze mamy wbudowane 8 portów IO-Link, do których możemy podłączyć huby, czujniki lub aktuatory. W zależności od modelu mamy:
- ULK-EIP-8AP6: 8 portów IO-Link klasy A typu z gniazdem M12-A, żeńskie, 5 pinowe
- ULK-EIP-4A4BP6: 4 porty IO-Link klasy A z gniazdem M12-A, żeńskie, 5 pinowe + 4 porty IO-Link klasy B z gniazdem M12-A, żeńskie, 5 pinowe
Co oznacza różnica między klasą A a klasą B portów?
Na porcie klasy B można podłączyć urządzenia klasy B, które wymagają dodatkowego i izolowanego napięcia N24V (pin 5), które pochodzi z urządzenia nadrzędnego na kablu IO-link. Dodatkowe zasilanie pinów 2 i 5 pochodzi z głównego źródła zasilania UA i w razie potrzeby może być zasilane z oddzielnego źródła zasilania. Port B jest najczęściej używany do siłowników, które wymagają oddzielnego źródła zasilania, które można wyłączyć osobno ze względów bezpieczeństwa.
W przypadku Huba można go podłączyć do dużego mastera przy pomocy tych samych 4 kabli co w przypadku małego mastera:
- CBL-A-M12AM4-M12AF4-2
- CBL-A-M12AM4-M12AF4-5
- CBL-B-M12AM4-M12AF4-2
- CBL-B-M12AM4-M12AF4-5
Schematy połączenia wejść, wyjść cyfrowych, urządzeń IO-Link dostępne w instrukcji obsługi (link poniżej).
Pobierz instrukcję obsługi ULK-EIP-4A4BP6
Dowiedz się więcej o rozwiązaniach Unitronics
Pełne portfolio produktów, opisy i specyfikacje techniczne dostępne w sklepie internetowym:
Jeśli chcesz bezpłatnie przetestować rozwiązanie, zapraszam do kontaktu: sterowniki@elmark.com.pl
Skontaktuj się ze specjalistą Elmark
Masz pytania? Potrzebujesz porady? Zadzwoń lub napisz do nas!