教程：设置内置逻辑的 IO-Link 网络

控制系统传统上具有多个实施层次。它们可以大致分为以下几类：

• 现场级 I/O 设备，包括按钮、阀门和电机接触器。

• 控制器级别：PLC 和 PAC，有时还包括远程终端单元（RTU）和工业 PLC（IPC），所有执行指令逻辑

• SCADA 级别，包括数据采集、处理、历史记录和可视化。

如今，这种简单的架构被颠覆了，由于工厂系统中所有智能设备的存在。指令逻辑级别现在存在于多个层级，而不仅仅是在控制器内部。

最近的趋势是将控制逻辑下移到最合理的层级，就像人类的神经系统一样，在应用点快速反应，让主控制器成为网关，共享工厂中各个机器中心的数据，或者专注于高能耗的视觉或 AI 执行。

在现场设备上允许此逻辑执行意味着我们必须了解如何连接设备、连接控制逻辑以及快速轻松地应用功能块算法。

图 1。 本项目使用 SICK 公司的新款 SIG300。

对于这个项目，我们将转向 SICK 公司全新推出的 SIG300 传感器集成网关，使用一个传感器和一个堆叠式指示灯，两者都配置为 IO-Link。

连接到 IO-Link 主站

与一些控制系统教程不同，我们不需要 PLC 或以太网连接来进行配置。USB-C 连接主机一个通过固定 IP 地址 169.254.0.1 访问的 Web 服务器。确保 USB-C 线缆不仅用于供电，还要支持数据传输。

使用 Web 浏览器导航到该 IP 地址，您将进入 SOPASair 配置软件。

图 2。 通过 USB 登录 Web 服务器。

这为什么重要？首先，配置计算机不需要连接到机器网络，这可以保护该网络上的所有其他设备免受潜在的不安全计算机的访问。其次，USB 接口需要近距离物理接触，进一步防止对设备进行未经授权的更改。最后，由于连接是独立的，因此无需断开任何现场总线电缆即可连接，因此不会中断机器网络。

在右上角，使用默认密码“main”登录维护用户级别，除非它已被更改。出于安全原因，您应该设置自己的密码。

设置端口

我们首先需要根据需要将每个端口配置为 IO-Link、数字输入或数字输出。在 SPOASair 界面中，导航到左侧边栏的端口菜单，其中列出了所有端口。

图 3。 所有端口均可配置为 IO-Link 或单独的数字 I/O 引脚。

默认情况下，所有端口都设置为 IO-Link，但快速更改可以使其适应数字 I/O 使用。点击顶部附近的访问权限选项卡，并确保 Sensor Port Configuration 在 REST API / MQTT / UI 中已勾选。如果您想在逻辑编辑器中使用输出端口，请确保逻辑编辑器中已勾选 Write Process Data。回到端口选项卡，您现在可以在 IO-Link、DI 或 DO 之间切换不同的引脚。

IO-Link 设备怎么样？

如果某个端口连接了 IO-Link 设备，可以通过 IODD 视图添加很多额外功能。这个 IODD 是一个文件，称为 IO-Link 设备描述文件，几乎可以在所有 IO-Link 设备的网站上找到。

图 4。 上传 IODD 文件。

在左侧，点击应用，然后选择 IODD 文件管理。从这里，您可以上传任何 IO-Link 设备（来自任何制造商）的 IODD 文件。回到端口菜单，现在您可以将 IODD 文件分配给端口，这样 SIG300 就会一直知道要期待什么设备。

IODDs 能做什么？让我举两个例子。

首先，我有一个 WTT 激光测距传感器。当我分配 IODD 并导航到 IODD 查看器选项卡时，我可以看到触发的输出当前状态，读取模拟值，教授 Q 输出的触发点，以及其他许多功能。这些模拟和数字输出也将在逻辑编辑器中可用。

第二，我有一个 SLT 塔灯。在 IODD 查看器中，我可以选择运行模式（水平、分段等），配置颜色，调整亮度，等等。根据模式（我选择水平模式），逻辑编辑器将此灯作为输出。

图 5。 这是在 IODD 查看器中可以配置的示例（这是一个 SLT 灯塔）。

构建和应用逻辑

对于本介绍，我们将应用一个非常简单的逻辑程序。传感器的模拟距离将在塔灯的“液位”模式下反映出来。

点击应用，然后逻辑编辑器。当 I 和 O 点加载时，我们应该能够找到两个条目：

• 左侧的 S1 模拟值是 WTT 传感器。S# 指的是 SIG 上的连接端口，所以这个数字可能不同。我的传感器在端口 1。这个传感器额定范围高达 3800 毫米。

• 右侧的 S2 水位值是塔灯输出。默认情况下（尽管你可以在 IODD 查看器中更改此设置），塔灯会以 5 的倍数来点亮每个段。这是一个 20 段的灯，所以 100 的值会完全点亮塔灯。这很重要。

将 S1 模拟值拖入工作区，然后是 S2 水位值。通过点击并拖动将 S1 直接连接到 S2，使其形成一条线。由于这是一个整数值，所以它会显示为深红色。

图 6。 将传感器直接连接到灯塔。

点击左上角的“应用”，它将起作用，但塔会很快亮起。这是因为100毫米（这并不远）将完全点亮堆栈。

相反，让我们将传感器值除以10，这样我们需要达到1000毫米才能完全点亮。你可以根据需要从该传感器中获取任何数字，最多到38（记住最大范围是3800毫米）。

图 7。 使用分块模块来制作更合适的范围刻度。

拖入一个整数除法模块，然后从左侧跟随一个常量（CON）。你会注意到四个不同颜色的常量模块，每个颜色代表一种数据类型。深红色是整数正确的类型。

图 8。 驱动传感器的灯光的编译逻辑结构。

将常量连接到除法模块后，点击角落的齿轮，设置常量值为10。

图 9。 添加一个常数除以 10 的值。

使用这个新的逻辑结构，点击应用，你应该有一个由传感器驱动的功能信号塔。此时可以断开计算机；逻辑现在存储在 SIG300 上。

少量逻辑也能发挥大作用

将逻辑尽可能靠近应用点，我们可以帮助管理自动化系统的更零散的部分，而不会干扰中央控制器。然而，需要注意的是，务必仔细记录项目；如果管理不当，在多个设备上安装逻辑可能会变得非常混乱。记住这一点，你将能够迅速构建和维护真正复杂的系统。