IO-Link 2015 siemens.com/io-link
IO-Link Workhop 2015 • • • • • •
Page 2
Introductie Referentiefilm Tolsma IO-Link app Presentatie componenten Oefeningen Diagnose
IO-Link deelnemers Meer dan 70 bedrijven in Industriele Automatisering
•
Page 3
IO-Link is een norm (IEC 61131-9)
Naadloze communicatie tot op de laatste meter
• • • •
Data Status Diagnose Besturing IO-Link is een open, gestandaardiseerd en prijsgunstig systeem voor aansturen en configureren van startergroepen en sensoren in een industriële omgeving.
Page 4
Eenvoudige communicatie tot op veldniveau
Engineering
Besturing
SIMATIC S7-1200
ET 200SP
Veld
Page 5
... sensoren en actuatoren zijn toegankelijk voor communicatie ... bi-directioneel versturen van cyclische en acyclische data
IO-Link Systeemcomponenten
IO-Link Master ... de gateway tussen IO-Link device en bovenliggend communicatiesysteem zoals b.v. Profinet, Ethernet/IP etc.
IO-Link Device ... het voor IO-Link communicatie geschikte veldcomponent zoals RFID sensoren, contactoren, meetrelais etc. 3- draads onafgeschermde stuurstroomkabel ... de standaard verbinding tussen IO-Link master en device.
IODD ( IO Device Description ) ... t.b.v. configureren en parametreren van het IO-Link systeem en de devices.
Page 6
IO-Link Interface t.b.v. intelligente sensoren en actuatoren
Interface Seriële en bi-directionele 24V point-to-point verbinding voor signaal en voeding
Page 7
IO-Link vs SIO De volgende besturingsmodus zijn vastgelegd voor IO-Link master en device:
IO-Link Mode In “IO-Link” mode wordt de masterpoort gebruikt voor IO-Link communicatie.
SIO Mode In “SIO” mode wordt de masterpoort gebruikt voor standaard IO besturing.
Page 8
•
DI:
- De masterpoort is een digitale ingang - Het device gedraagt zich als binaire sensor (aan/uit)
•
DQ:
- De masterpoort is een digitale uitgang - Het device gedraagt zich als binaire actuator
Cyclische en acyclische IO-Link communicatie 4 beschikbare data types
48
Procesdata ... cyclisch verzonden in een datatelegram, waarbij het formaat wordt bepaald door het device. Per device, procesdata van 0 tot 32 bytes is mogelijk (input en output).
Statusinformatie ... geeft aan of een proceswaarde geldig of niet geldig is. De status wordt cyclisch meegestuurd met de procesdata. Device data ... parameters, identificatiedata en diagnose-informatie. De data wordt acyclisch verstuurd wanneer gevraagd door de IO-Link master (read, write).
Events ... Foutmeldingen, b.v. kortsluiting en signaleringen zoals b.v. overbelasting of einde levensduur.
Page 9
IO-Link masters van Siemens
IO-Link Master – verbinding naar PROFIBUS en PROFINET S7-1200
• • •
4 IO-Link poorten IO-Link V1.1 and V1.0 IP20
• • •
4 IO-Link poorten IO-Link V1.1 and V1.0 IP20
PROFIBUS PROFINET
Page 10
ET 200AL
ET 200S
ET 200SP
• • •
4 IO-Link poorten IO-Link specification V1.0 IP20
• • •
4 IO-Link poorten IO-Link V1.1 and V1.0 IP 65/67
ET 200eco PN
• • •
4 IO-Link poorten IO-Link V1.0 IP 65/67
IO-Link devices
Page 11
Bewakingsrelais op IO-Link
3 fase bewakingsrelais 3RR24 Direct te koppelen aan startergroep, controleert stroom, cos phi, bedrijfsuren, schakelingen
Temperatuurbewakingsrelais 3RS14 / 3RS15 1 of 3 temperatuursensoren, PT100, PT1000, KTY, NTC, Thermokoppel
Meetrelais Fase aanwezigheid, asymetrie, volgorde, spanning, stroom, cos phi
Page 12
Motorstarter op IO-Link
13
Motorgroepen koppelen aan de besturing Drie oplossingen : PLC S7-1200 / S7-1500
PROFIBUS / PROFINET IE/AS-i Link PN/IO
AS-i
ET200SP
ET200SP met IO-Link master
Voeding
6
6
6
3
n
SIRIUS 3RA27
Sensor
Page 14
Actuator
Sensor
Actuators
sensors
Actuators
Actuators
Sensors
Aansluiting via AS-I veldbus
Point-to-point verbinding via IO-Link
Klasieke bedrading via digitale I/Os
4 aders per motorstarter
3 aders per 4 motoratarters
24 aders per 4 motorstarters
Compact starter parallel bedraad Bedradingvoorbeeld voor 4 motorgroepen
32
aansluitingen in het stuurcircuit!
= 24 V DC Page 15
Compact starter met IO-Link Bedradingsvoorbeeld voor 4 motorgroepen
L+
CQ
L-
= 24 V DC
A2-
A1+/Y1
Y2
L+
CQ
L-
A2-
A1+/Y1
Y2
L+
CQ
L-
A2-
A1+/Y1
Y2
L+
CQ
L-
A2-
A1+/Y1
Y2
= 3 IO-Link draden 16
Sirius motorgroep met IO-Link functiemodule Voorbeeld 4 starters 5,5kW IO-Link : • 1 x voedingsplaat aansl. links 3RV2917-1A
• 1 x uitbreiding 2 posities 3RV2917-4A • 4 x contactorvoet 3RV2917-7AA00 • 4 x motorgroep 3RV2021-1KA20 3RT2017-1BB41-0CC0 3RA2911-2A
• 4 x verbindingsstekker voeding 3RV2917-5AA00 • 4 x IO-Link module 3RA2711-2AA00
17
Diagnose motorstarters
18
K20 ingangsmodules Kan worden geparametreerd als NC of NO contacten
• • • •
Page 19
Tot 8 binaire sensoren te koppelen aan 1 IO-Link master poort IP67 behuizing K20 4DI met M12 connector K20 8DI met M8 connector
PCT Tool Configuratie tool geïntegreerd in TIA Portal
Page 20
IODD device description file
IODD
•
Process data : • Process data width • Content for compound or switchable process data
•
Parameter description • Parameter name • Value ranges • Data types • Addresses of the parameters (indices/subindices)
•
Display information (GUI) • Control to be used (check box, combo box etc.) • Page where a parameter should be displayed • Name of the pages with parameters
*.zip Manufacturer-device_name-dateIODD1.0.1.xml
Manufacturer-namepic.png Manufacturer-nameico.png Manufacturer-logo.png
Page 21
Active current monitoring with the SIRIUS 3RR24 Application monitoring, maintenance and energy management Energy management 45 30
15
SIMATIC ET 200S with IO-Link Master
The of the increases the motor current • Adding the liquid thinner reduces and the liquid’s viscosity. increases • The motor current falls back to a value within the warning • and The cutoff motorlimits current of the agitator exceeds the set warning is threshold of the current monitoring relay •• No Agitator started more thinner is added • The All relevant and measured values (active settablewarnings monitoring delay time allows the current) aretotransferred via IO-Link application start up normally.
A thinner added of the agitator is within the set • The motoriscurrent warning and cutoff limits.
Page 22
3RR24 current monitoring relay
Monitoring the active current Application monitoring, active current monitoring SIMATIC ET 200S with IO-Link Master
•Pumps is running and pumping out the water
• The application is protected before the machine can be damaged. •• AsAfter a number of pumping cycles, the filter slowly clogs the motor current changes (pump performance changes up because the filter is clogged up), maintenance can be arranged
•early. The current increases (flow control) • The current reaches the parameterized group warning pre• The activethreshold current can continuallysignal transferred to the controller warning as abe checkback via IO-Link and monitored • The active current value is transferred to the • As wiringviaisIO-Link minimaland andcan thebe error information is detailed, controller monitored maintenance effort is kept to a minimum. continually • The power and diagnostics data is managed centrally. Page 23
SIRIUS 3UG4841
Current Metering and Monitoring Energy management
10 5
2.5
SIMATIC ET 200S with IO-Link Master
• The application is protected before damage can occur. • Service canThe be initiated early on theabove basis of motor current rises thethe setchange cutoff in Saw is idling and the nominal current is the motor current byto wear on the saw blade). limits(caused whenhas the saw worn More force beblade applied as away the saw continually monitored and transferred to blade the significantly and the drive is switched off wear out, so the motor current increases •The current value can be continually transferred to the controller. of marble are cut and the saw blade controller andBlocks monitored gradually wears down •The energy data is managed centrally and can be integrated into the application’s energy management. Page 24
SIRIUS 3UG4822
System protection against mechanical damage caused by excessive speeds SIMATIC ET 200S with IO-Link Master
• The The settable monitoring timethe allows System protection against damage causedthe by speed increases anddelay exceeds application to start up normally. excessive cutoff limit. •parameterized The speedspeed increases and exceeds the parameterized warning limit. • The The speed is continually monitored. It is “Cutoff possible to react to the excessiveisspeed limit exceeded” diagnosis early using the warning and cutoff limits. to the controller ••transferred The “Warning limit exceeded” diagnosis The speed is within the set warning and is limit transferred to the controller values. valuerelay can be continuallylocally •The Thespeed monitoring disconnects transferred to the controller and monitored
• Data such as speed, diagnosis and parameters is managed centrally in the controller.
Page 25
SIRIUS 3UG4851
IO-Link workshop opstelling Voeding PM1207
CPU 1212C
RFID sensor 6GT2821
Page 26
IO-Link master SM1278
Stroommeetrelais 3UG4822
Motorstarters 3RA64
Hardware configuratie
Open de TIA Portal V13. Maak een nieuw project onder de naam IO-Link workshop en ga naar de project view. Klik op ‘add new device’ en kies de juiste CPU.
Page 27
Hardware configuratie
Kies ook de IO-Link master bij de Technology modules
Page 28
Hardware configuratie
Selecteer de IO-Link master, klik de rechter muistoets en start de ‘Device Tool’ (PCT)
Page 29
Port Configuration Tool (PCT)
Page 30
PCT
In de PCT tool kunnen de 4 beschikbare kanalen worden toegewezen aan IO-Link componenten. Kies voor kanaal 1 de SIRIUS compactstarter 3RA6. Kanaal 2 het meetrelais 3UG48 Kanaal 3 de RFID sensor Kanaal 4 de IO-Link keuzeschakelaar
Page 31
PCT
Page 32
PCT
Er kunnen per kanaal 4 starters worden aangestuurd. Omdat we maar 2 starters gebruiken moeten de overige op ‘not available’ worden gezet. Ook het operator panel is niet aanwezig, dus op ‘no’ zetten.
Page 33
Adressering
De te kiezen adressen halen we uit de proces datalijst.
Page 34
Adressering
Gebruik deze adressen in de TAG table.
Page 35
Programma
Met deze programmaregels zijn de starters nu aan te sturen.
Page 36
Diagnose
Het meetrelais geeft de opgenomen stroom weer. Ga online in de PCT Tool om deze waarde ook hier te kunnen zien.
Page 37
Diagnose
Monitoring van de RFID sensor toont nog geen data…
Page 38
Diagnose
…met TAG bij de sensor wordt de TAG data zichtbaar. We gebruiken b.v. de waarde van byte 7, in dit geval ‘8a’ voor het aansturen van de starter.
Page 39
Aansturing met RFID
Met een compare functie is nu de starter ook met RFID aan te sturen
Page 40
