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版本 1.0
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最后编辑日期 2024-08-21

IO-Link 主站附加指令

1. 范围

本用户指南介绍 BNI EIP-502-105-Z015 的附加指令 (AOI) 软件模块的安装、使用和维护。该软件模块设计用于 RSLogix5000。

2. 产品

本指南与软件模块 AOI_BNI004A_40_27_041.L5X 配合使用。该软件模块可在网站www.balluff.com上下载。

本软件模块与巴鲁夫 EtherNet/IP 连接模块 BNI EIP508-105-Z015(硬件版本 5.0,固件版本 3.1)配合使用。

在开发该软件模块和硬件配置时,使用并验证了以下系统组件:

  • RSLogix5000 18.01 版(或更高版本)
  • 罗克韦尔 1756-L63 控制器

3. 说明

本节介绍安装和使用 AOI 模块的过程。这个过程分为三个步骤,必须按顺序进行:硬件配置;导入 AOI 模块和所有相关的 UDT;使用 AOI 模块创建新的梯形图逻辑。

3.1. 硬件配置

巴鲁夫 EtherNet/IP IO-Link 主站功能

在 RSLogix5000 中配置 BNI EIP-508-105-Z015

  1. 在 I/O 配置

    中建立 1756-ENxx 通信模块
  2. 右键单击 1756-ENxx,选择新建模块:

  3. 选择 ETHERNET MODULE - 通用以太网模块:
  4. 建立 BNI EIP-508-105-Z015 的属性:

    通信格式:数据 - SINT

    输入大小:392 字节

    装配实例:100

    输出大小: 262 字节

    程序集实例: 101

    配置大小:194 字节

    程序集实例 102


  5. 根据应用程序和网络设计,验证是否需要单播连接:

3.2. 导入 AOI

导入巴鲁夫 IO-Link AOI

  1. 右键单击 "控制器组织器 "的 "附加指令 "元素,可查看包括 "导入附加指令... "在内的菜单,如下图所示:
  2. 找到包含下载的巴鲁夫 AOI 模块的文件夹,选中 AOI_BNI006A_50_31_040.L5X,然后单击 "导入...
  3. 如果操作成功,与 AOI 模块相关的所有 UDT 将与 AOI 一起导入项目。这可通过检查 "控制器组织器 "中 "数据类型 "下的 "用户定义 "元素进行验证。

3.3. 逻辑

使用 RSLogix5000 创建逻辑

  1. 导入 AOI 后,其使用方式与其他梯形图指令相同。RSLogix5000 的语言元素工具栏中将显示一个新的元素组选项卡。此处显示的是悬停窗口信息:
  2. 现在可以将 AOI 模块添加到梯形图中:
  3. 所有参数都必须使用 AOI 模块定义的有效数据类型标签进行定义。用户应创建与用户项目相关的每个标签名称。
    参数名称 说明 数据类型 标签名称(用户专用)
    AOI_BNI006A_50_31_040 AOI 模块的唯一控制标签 AOI_BNI006A_50_31_040 主控制标签
    BNI_EIP_508_Raw_Input 数据 来自硬件模块定义标签的 392 字节原始数据数组 SINT[392] 模块名称.I.数据
    BNI_EIP_508_Raw_Output 数据 来自硬件模块定义标签的 262 字节原始数据数组 SINT[262] 模块名.I.数据
    BNI_EIP_508_Raw_Config_Data 来自硬件模块定义标签的 194 字节原始数据数组 SINT[194] 模块名.I.数据
    BNI_EIP_508_Port_1_Data 与 IO-Link 端口 1 相关的所有 I/O 数据 IO_Link_Port_Data 端口 1_Data
    BNI_EIP_508_Port_2_Data 与 IO-Link 端口 2 相关的所有 I/O 数据 IO_Link_Port_Data 端口 2_Data
    BNI_EIP_508_Port_3_Data 与 IO-Link 端口 3 相关的所有 I/O 数据 IO_Link_Port_Data 端口 3_Data
    BNI_EIP_508_Port_4_Data 与 IO-Link 端口 4 相关的所有 I/O 数据 IO_Link_Port_Data 端口 4_Data
    BNI_EIP_508_Port_5_Data 与 IO-Link 端口 5 相关的所有 I/O 数据 IO_Link_Port_Data 端口 5_Data
    BNI_EIP_508_Port_6_Data 与 IO-Link 端口 6 相关的所有 I/O 数据 IO_Link_Port_Data 端口 6_Data
    BNI_EIP_508_Port_7_Data 与 IO-Link 端口 7 相关的所有 I/O 数据 IO_Link_Port_Data 端口 7_Data
    BNI_EIP_508_Port_8_Data 与 IO-Link 端口 8 相关的所有 I/O 数据 IO_Link_Port_Data 端口 8_Data
    Mapped_BNI_EIP_508_Data 与 BNI EIP-508 模块相关的所有唯一数据 UDT_BNI006A_50_31_040 映射的主站数据
    请注意,在本例中,I/O 配置树中的 Module_Name 已定义为 Balluff_IO_Link_Master。

4. 用户自定义数据类型(UDT)

附加指令的用户定义数据类型定义了 AOI 和用户项目的接口。对于 AOI_BNI006A_50_31_040,最高级别的 UDT。UDT_BNI006A_50_31_040 由三个子 UDT 组成:输入 (I)、输出 (O) 和配置 (C)。另外还定义了一个 UDT,即 IO_Link_Port_Data,用于通过配置的 IO-Link 端口整合数据。

最高级 UDT(UT_BNI006A_50_31_040)由下文第 4.1 至 4.3 节所述的三个子 UDT 组件组成。

4.1. 输入 UDT

输入 UDT (UDT_BNI006A_Inputs_50_31_040) 包含与 BNI004A 块相关的所有输入。此处包括对该 UDT 及其功能的描述:

名称 信息
数据 这是一个 16 位 INT 寄存器,包含所有离散输入数据位。如果端口配置为 IO-Link 模式,则指示结果为 0
短路 这是一个 16 位寄存器,包含所有离散短路位。这些位表示所述端口的引脚 1 和 3 之间发生短路。
过载 这是一个 16 位寄存器,包含所有离散过载位。这些位表示指定端口和引脚编号上发生了过载。请注意,这些位只有在端口配置为输出时才起作用。
UA_Fault 该布尔值指示当前是否向 BNI004A 设备的输出点提供了辅助电源。该位通常用于指示发生了紧急停止。
US_Fault 该布尔值指示传感器电源当前是否已应用于 BNI004A 设备
Port_x_IO_Link_Status -(x = 1、2、3 或 4) 该布尔值表示所指示的端口(1-4)是否已进入 IO-Link 模式
Port_x_Device_Connected -(x = 1、2、3 或 4) 该布尔值表示所指示的端口 (1-4) 是否连接了可运行的 IO-Link 设备
Port_x_Validation_Failed -(x = 1、2、3 或 4) 该布尔值表示所指示的端口 (1-4) 是否通过了配置 UDT 中定义的验证类型(参见第 4.3 节)。

4.2. 输出 UDT

输出 UDT (UDT_BNI004A_Outputs_40_27_041) 包含与 BNI004A 块相关的所有输出。此处包括对该 UDT 及其功能的描述:

名称 信息
数据 这是一个 16 位 INT 寄存器,包含所有离散输出数据位
重启 这是一个 16 位 INT 寄存器,包含所有离散的重启位。在检测到短路事件后,必须切换重启位。
显示红色 该布尔值用于转换 BNI004A 块上的红色 LED 显示屏
显示绿色 该布尔值用于转换 BNI004 块上的绿色 LED 显示屏
显示_锁定 该布尔值用于锁定显示屏,防止用户或 PLC 更改显示屏。当该位处于 "高 "或 "开 "状态时,显示屏上将显示一个按键图标。

4.3. IO-Link 配置

配置 UDT (UDT_BNI004A_Configuration_40_27_041) 包含与 BNI004A 模块每个端口相关的所有 IO-Link 数据。此处包括对该 UDT 及其功能的描述:

名称 信息
Port_x_Function -(x = 1、2、3 或 4) 该 SINT 值决定指定端口 (1-4) 是以标准输入/输出 (=0) 模式还是以 IO-Link (=1) 模式运行。需要注意的是,在更改任何 Port_x_Function 寄存器的值后,必须循环 BNI004A 块的电源才能使更改生效。(注意:值为 2 或更高时,端口将调整为回退模式,停止所有进程数据流。)
Port_x_Cycle_Time -(x = 1、2、3 或 4) 该 SINT 值用于保存指定端口(1-4)的周期时间。0-6 位保存周期时间值,7-8 位代表时基
Port_x_Validation_Type -(x = 1、2、3 或 4) 该 SINT 值决定每个端口(1-4)使用的验证类型。如果该值为 0,则不使用验证 - 这是默认设置。如果该值为 1,则必须将兼容设备(与供应商 ID 和设备 ID 匹配)连接到端口。如果该值为 2,则需要精确的设备(与供应商 ID、设备 ID 和序列号相匹配)。(注:所连接的 IO-Link 设备必须支持此功能)
Port_x_Vendor_ID -(x = 1、2、3 或 4) 此 SINT 值表示连接到端口的设备的供应商 ID。对于任何巴鲁夫设备,该值都是 0378hex
Port_x_Device_ID -(x = 1、2、3 或 4)

此 SINT 值表示连接到端口的设备的设备 ID (800) 543-8390 FAX (859) 727-8506www.balluff.comAOI_BNI006A_50_31_040 用户指南 第 15 页,共 26 页。每个设备都有一个唯一的设备 ID,该 ID 可在相应的手册中找到

Port_x_Serial_Number - (x = 1、2、3 或 4) 这个 16 字节的 SINT 数组表示连接到端口的设备的序列号。
Port_x_Parameter_Upload_Enable -(x = 1、2、3 或 4) 必须将此布尔值设置为 "高 "或 "开",才能执行当前参数集的上传。).(注意:所连接的 IO-Link 设备必须支持该功能)
Port_x_Parameter_Download_Enable - (x = 1、2、3 或 4)

必须将此布尔值设置为 "高 "或 "ON",才能下载当前参数集。).(注意:所连接的 IO-Link 设备必须支持该功能)

Port_x_Parameter_Server_Enable - (x = 1、2、3 或 4)

该布尔值必须设置为 "高 "或 "ON",以允许上传或下载当前参数集。).

(注:所连接的 IO-Link 设备必须支持该功能)

4.4. IO-Link 端口数据

IO_Link_Port_Data UDT 由 IO-Link 主站分配给每个端口的 48 个输入字节(SINT)和 48 个输出字节(SINT)组成。在正常工作条件下,用户不会察觉到有任何数据通过该 UDT。AOI 自动解析每个端口的数据,允许用户直接访问数据,而无需将四个端口的数据映射到主站的单一数据缓冲器中。该 UDT 既用于 IO-Link 主 AOI,也用于每个 IO-Link 从 AOI。主站和从站必须共享相应端口的相同标签名称。

名称 信息
输入 这个 48 字节的 SINT 阵列包含从 IO-Link 从站设备输入阵列传递到主站设备输入阵列的所有原始输入数据值。
输出 这个 48 字节 SINT 数组包含从 IO-Link 从站设备输出数组传递到主站设备输出数组的所有原始输出数据值。

5. 软件验证

如果前面的说明(5.0 说明)已成功完成,软件模块将集成到 RSLogix5000 项目中,并可随时使用。用户可以通过监控控制器作用域标签及其相应实际设备的转换来验证 AOI 的正常运行。本节介绍一种采样技术,可验证一个输入位、一个输出位和一个配置参数的正常运行。

5.1. 控制器作用域输入标记示例

本例介绍如何验证控制器作用域输入标记的转换。

本示例使用端口 6 引脚 4(输入缓冲区字节 0,位 6),但任何输入位均可使用。请注意,所有 I/O 点均可自由配置为输入或输出,并对逻辑做出相应响应。本示例的要点是确保与所选输入位相对应的 AOI 位紧随其后。在端口 6 的引脚 1 和 4 之间放置一个设备(离散传感器或跳线),使该输入位转换为 "开 "或 "高"。该位可在控制器范围标签中查看,如下所示:

请注意,在逻辑中使用 AOI 模块时,参数 Mapped_BNI_EIP_502_Data 被分配给名为 "Mapped_Master_Data "的标签。

当该位(Mapped_Master_Data.I.Data.12)为 "ON "或 "高电平 "时,I/O 模块上相应的 LED 应点亮。如果情况并非如此,请参阅第 7.0 节 "故障排除"。

5.2. 控制器作用域输出标记示例

本示例介绍如何验证控制器作用域输出标记的转换。

本示例使用端口 4,引脚 4(输入缓冲字节 0,位 4),但任何输出位均可。请注意,所有 I/O 点均可自由配置为输入或输出,并对逻辑做出相应响应。本例的要点是确保 AOI 位与所选输出位相对应。在端口 4 的引脚 1 和 4 之间放置一个设备(指示灯、电压表或其他离散输出设备),然后将输出位转换为 ON 或 "高电平"。如下图所示,可在控制器范围标签中查看该位:

请注意,在逻辑中使用 AOI 模块时,参数 Mapped_BNI_EIP_502_Data 被分配给名为 "Mapped_Master_Data "的标记。

当该位处于 "ON "或 "高电平 "状态时,离散输出设备应转换到其 "ON "状态,表明电源正被输送到该设备。

当该位为 "ON "或 "高电平 "时,I/O 块上相应的 LED 应点亮。如果情况并非如此,请参阅第 7.0 节 "故障排除"。

确认该输出位的操作后,将该位返回至 "低 "或 "关",以确保逻辑操作不受影响。

5.3. 控制器作用域配置标记示例

本例介绍如何验证控制器范围内配置标记的转换。

本例使用端口 1 Vendor ID,但任何配置标签均可。本例的要点是确保正确显示与所选配置值相对应的 AOI 值:

  1. 将端口 1 配置为 IO-Link 模式
    要将端口 1 配置为 IO-Link 模式,将 Port_1_Function 标签的值设置为 1。在该标签值发生变化后,循环 BNI004A 设备的电源,以使端口功能变化生效。恢复 BNI004A 的电源后,端口 1 IO-Link LED 将在连接了 IO-Link 设备时亮起稳定的绿灯(如果处于 IO-Link 模式而未连接运行设备,则该 LED 将闪烁绿灯)。控制器范围标签应与此相似:
  2. 观察巴鲁夫的 Vendor ID
    当任何巴鲁夫设备连接到端口 1 且该端口处于 IO-Link 模式时,显示的 Vendor ID 应为 0378h 或十进制 3(120)。这些值位可在控制器范围标签中查看,如下所示(除 "样式 "列外,两个屏幕截图完全相同):

    请注意,除了两个标签已更改为十六进制格式外,该屏幕截图和以下屏幕截图显示的信息相同。

    注意,在逻辑中使用 AOI 模块时,参数 Mapped_BNI_EIP_502_Data 被分配给名为 "Mapped_Master_Data "的标签。

任何巴鲁夫 IO-Link 设备在 IO-Link 模式下连接到端口 1 时,都将显示这些值。如果情况并非如此,请参阅第 6.0 节 "故障排除"。

所有已发布的巴鲁夫 AOI 模块均已根据巴鲁夫 QF 4.4.12 进行了验证。如需验证报告副本,请联系巴鲁夫技术支持部门:http://www.balluff.com/go/contact

6. 故障排除

  • 如果用户没有获得上文第 5.0 节所述的结果,请确保以下内容与本《用户指南》中所述的内容一致:
    • 硬件 系统布局 - 系统必须由以下部分组成:
      • 罗克韦尔自动化 Logix 处理器
      • 罗克韦尔 Logix EtherNet/IP 网桥
      • 符合 ODVA 标准的 EtherNet/IP 物理介质
    • 软件配置 - RSLogix5000 18.01 或更高版本必须与本附加指令配合使用
    • 修订级别
  • 确认所有系统组件的修订级别后,下一步应观察 RSLogix5000 中来自 EtherNet/IP 主站的原始数据。这可以通过观察原始数据进入 AOI 数据缓冲区的输入位过程中的每一步来实现。
    • 第一步是确认已收到输入的 IO_Link_Port_Data 标记。对于第 5.2 节(端口 6,引脚 4)中描述的控制器作用域输入标签,必须观察输入缓冲区字节 0 第 6 位,同时输入已转换为 "高 "或 "接通",如下所示:
    • 要确认同一输入位的原始数据,必须观察 IO-Link 主站的输入缓冲区。由于此 BNI0039 集线器连接到主站的端口 1,因此主题位应该是字节 8,位 6,如图所示:

      注意,字节 8 仅对应于 BNI004A 主站的端口 1。该输入位将在字节 56(端口 2)、字节 104(端口 3)或字节 152(端口 4)中显示。
  • 如果所有系统组件都与上文第 6.1 节所述组件一致,并且原始数据在 RSLogix5000 中接收正常,但用户无法查看上文第 5.1 节所述的 AOI 数据,则可采取其他步骤验证软件配置和硬件系统及组件的运行是否正常。
    • 验证软件配置:
      • 确保巴鲁夫硬件与 Logix 处理器通信正常。当 RSLogix5000 与处理器联机时,很容易识别通信错误,因为当通信失败时,网络硬件将显示黄色三角警告。
      • 仅使用巴鲁夫硬件和 AOI 模块启动新的 RSLogix5000 项目。这将消除任何潜在的软件冲突。
    • 验证硬件系统和组件:
      • 从以太网网络中移除所有其他硬件节点,以便只连接 Balluff 模块和 Logix 处理器。
      • 验证网络布局中使用的所有交换机是否运行正常,连接是否牢固。
      • 确定并清除可能妨碍网络通信的任何潜在电气噪音或干扰源。
  • 如果系统仍然无法正常响应,请联系巴鲁夫技术支持小组,电子邮件地址为http://www.balluff.com/go/contact

7. 定义

本指南中使用了以下术语,并给出了相关定义:

7.1. 控制器组织器

控制器组织器 - RSLogix5000 中可以访问所有项目组件的区域。如果该工具栏不可见,可按 Alt+0 打开。

7.2. AOI - 附加说明

AOI - 附加指令 - 使用 RSLogix5000 创建的可重复使用的软件模块。巴鲁夫的 AOI 模块由 UDT 和实现控制算法的相关逻辑组成。该模块是硬件专用的。项目中包含的所有 AOI 模块都位于控制器组织器中,如下图所示:

7.3. 控制器作用域标签

控制器作用域标签 - 任何有效数据类型的标签,项目中的所有程序均可使用,且必须在整个项目中统一使用。

7.4. AOI 参数

AOI 参数 - 任何有效数据类型的标签,在定义 AOI 模块时创建,并独立于该 AOI。其范围仅限于 AOI 功能的每次离散使用。

7.5. UDT - 用户自定义数据类型

UDT - 用户自定义数据类型 - 使用 RSLogix5000 创建的可重复使用的软件模块。巴鲁夫的 UDT 定义了实施 AOI 模块时使用的输入和输出标签名称。UDT 可以由 RSLogix5000 或其他 UDT 定义的标准数据类型的任意组合组成。项目中包含的所有 UDT 将位于控制器组织器中,如下图所示:

7.6. 输入/输出配置树

I/O 配置树 - RSLogix5000 中定义与控制器相关的所有物理或 "现实世界 "输入和输出的区域。下面是 I/O 配置树的一个示例:

7.7. EDS - 电子数据表

EDS - 电子数据表 - 软件配置文件,用于定义硬件产品如何使用 EtherNet/IP 与网络主站通信。EDS 的格式和内容由 EtherNet/IP 规范的控制机构 ODVA 定义。

8. 相关文件

以下巴鲁夫文件支持本《用户指南》及其相关软件模块的发布。您可从网站www.balluff.com或联系巴鲁夫技术支持部门http://www.balluff.com/go/contact获取这些文件

  • IO-Link 主 AOI 用户指南
  • 巴鲁夫特定设备硬件用户指南
  • 使用显式消息配置 IO-Link 设备 技术说明

其他文件 - 可能连接到此 IO-Link Master 设备的每个巴鲁夫 IO-Link 设备都有自己的硬件和 AOI 模块软件用户指南。

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