教程：設置內置邏輯的 IO-Link 網絡

控制系統傳統上具有多個實施層次。它們可以大致分為以下幾類：

• 現場級 I/O 設備，包括按鈕、閥門和電機接觸器。

• 控制器級別：PLC 和 PAC，有時還包括遠程終端單元（RTU）和工業 PLC（IPC），所有執行指令邏輯

• SCADA 級別，包括數據采集、處理、歷史記錄和可視化。

如今，這種簡單的架構被顛覆了，由于工廠系統中所有智能設備的存在。指令邏輯級別現在存在于多個層級，而不僅僅是在控制器內部。

最近的趨勢是將控制邏輯下移到最合理的層級，就像人類的神經系統一樣，在應用點快速反應，讓主控制器成為網關，共享工廠中各個機器中心的數據，或者專注于高能耗的視覺或 AI 執行。

在現場設備上允許此邏輯執行意味著我們必須了解如何連接設備、連接控制邏輯以及快速輕松地應用功能塊算法。

圖 1。 本項目使用 SICK 公司的新款 SIG300。

對于這個項目，我們將轉向 SICK 公司全新推出的 SIG300 傳感器集成網關，使用一個傳感器和一個堆疊式指示燈，兩者都配置為 IO-Link。

連接到 IO-Link 主站

與一些控制系統教程不同，我們不需要 PLC 或以太網連接來進行配置。USB-C 連接主機一個通過固定 IP 地址 169.254.0.1 訪問的 Web 服務器。確保 USB-C 線纜不僅用于供電，還要支持數據傳輸。

使用 Web 瀏覽器導航到該 IP 地址，您將進入 SOPASair 配置軟件。

圖 2。 通過 USB 登錄 Web 服務器。

這為什么重要？首先，配置計算機不需要連接到機器網絡，這可以保護該網絡上的所有其他設備免受潛在的不安全計算機的訪問。其次，USB 接口需要近距離物理接觸，進一步防止對設備進行未經授權的更改。最后，由于連接是獨立的，因此無需斷開任何現場總線電纜即可連接，因此不會中斷機器網絡。

在右上角，使用默認密碼“main”登錄維護用戶級別，除非它已被更改。出于安全原因，您應該設置自己的密碼。

設置端口

我們首先需要根據需要將每個端口配置為 IO-Link、數字輸入或數字輸出。在 SPOASair 界面中，導航到左側邊欄的端口菜單，其中列出了所有端口。

圖 3。 所有端口均可配置為 IO-Link 或單獨的數字 I/O 引腳。

默認情況下，所有端口都設置為 IO-Link，但快速更改可以使其適應數字 I/O 使用。點擊頂部附近的訪問權限選項卡，并確保 Sensor Port Configuration 在 REST API / MQTT / UI 中已勾選。如果您想在邏輯編輯器中使用輸出端口，請確保邏輯編輯器中已勾選 Write Process Data。回到端口選項卡，您現在可以在 IO-Link、DI 或 DO 之間切換不同的引腳。

IO-Link 設備怎么樣？

如果某個端口連接了 IO-Link 設備，可以通過 IODD 視圖添加很多額外功能。這個 IODD 是一個文件，稱為 IO-Link 設備描述文件，幾乎可以在所有 IO-Link 設備的網站上找到。

圖 4。 上傳 IODD 文件。

在左側，點擊應用，然后選擇 IODD 文件管理。從這里，您可以上傳任何 IO-Link 設備（來自任何制造商）的 IODD 文件。回到端口菜單，現在您可以將 IODD 文件分配給端口，這樣 SIG300 就會一直知道要期待什么設備。

IODDs 能做什么？讓我舉兩個例子。

首先，我有一個 WTT 激光測距傳感器。當我分配 IODD 并導航到 IODD 查看器選項卡時，我可以看到觸發的輸出當前狀態，讀取模擬值，教授 Q 輸出的觸發點，以及其他許多功能。這些模擬和數字輸出也將在邏輯編輯器中可用。

第二，我有一個 SLT 塔燈。在 IODD 查看器中，我可以選擇運行模式（水平、分段等），配置顏色，調整亮度，等等。根據模式（我選擇水平模式），邏輯編輯器將此燈作為輸出。

圖 5。 這是在 IODD 查看器中可以配置的示例（這是一個 SLT 燈塔）。

構建和應用邏輯

對于本介紹，我們將應用一個非常簡單的邏輯程序。傳感器的模擬距離將在塔燈的“液位”模式下反映出來。

點擊應用，然后邏輯編輯器。當 I 和 O 點加載時，我們應該能夠找到兩個條目：

• 左側的 S1 模擬值是 WTT 傳感器。S# 指的是 SIG 上的連接端口，所以這個數字可能不同。我的傳感器在端口 1。這個傳感器額定范圍高達 3800 毫米。

• 右側的 S2 水位值是塔燈輸出。默認情況下（盡管你可以在 IODD 查看器中更改此設置），塔燈會以 5 的倍數來點亮每個段。這是一個 20 段的燈，所以 100 的值會完全點亮塔燈。這很重要。

將 S1 模擬值拖入工作區，然后是 S2 水位值。通過點擊并拖動將 S1 直接連接到 S2，使其形成一條線。由于這是一個整數值，所以它會顯示為深紅色。

圖 6。 將傳感器直接連接到燈塔。

點擊左上角的“應用”，它將起作用，但塔會很快亮起。這是因為100毫米（這并不遠）將完全點亮堆棧。

相反，讓我們將傳感器值除以10，這樣我們需要達到1000毫米才能完全點亮。你可以根據需要從該傳感器中獲取任何數字，最多到38（記住最大范圍是3800毫米）。

圖 7。 使用分塊模塊來制作更合適的范圍刻度。

拖入一個整數除法模塊，然后從左側跟隨一個常量（CON）。你會注意到四個不同顏色的常量模塊，每個顏色代表一種數據類型。深紅色是整數正確的類型。

圖 8。 驅動傳感器的燈光的編譯邏輯結構。

將常量連接到除法模塊后，點擊角落的齒輪，設置常量值為10。

圖 9。 添加一個常數除以 10 的值。

使用這個新的邏輯結構，點擊應用，你應該有一個由傳感器驅動的功能信號塔。此時可以斷開計算機；邏輯現在存儲在 SIG300 上。

少量邏輯也能發揮大作用

將邏輯盡可能靠近應用點，我們可以幫助管理自動化系統的更零散的部分，而不會干擾中央控制器。然而，需要注意的是，務必仔細記錄項目；如果管理不當，在多個設備上安裝邏輯可能會變得非常混亂。記住這一點，你將能夠迅速構建和維護真正復雜的系統。