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1． IO-Link 基本功能介紹

IO-Link 是PROFIBUS 和PROFINET組織推出的一種新的傳感器/執(zhí)行器層面的協(xié)議。其定位與傳統(tǒng)接線和AS-i協(xié)議之間的部分。其采用點對點的連接方式。其具有非常強的優(yōu)勢，例如其與傳統(tǒng)接線方式比較能夠大量的節(jié)省布線的工作量和成本，與AS-i比較而言其能獲得更多的信息，以及易于移植等。IO-Link具有master 和device的結(jié)構(gòu)形式，master具有一個或多個port能夠連接device。4SI IO-Link具有4個port能夠連接4個device。

2． 4 SI IO-Link使用步驟

2.1 實驗設(shè)備

2.2 硬件接線

2.2.1 4SI IO-Link硬件接線
4SI IO-Link必須在ET200S上使用（6ES7 151-1BA02-0AB0，6ES7 151-1AA05-0AB0，6ES7 151-7AA20-0AB0）并配合相應(yīng)的終端模塊。

圖1為4SI IO-Link電子模塊的端子分配圖,圖2為終端模塊的接線示意圖.

圖1. 4SI IO-Link模塊端子分配

圖2.可用終端模塊及接線圖

2.2.2 IO-Link Module K20 4DI硬件接線
如圖所示該模塊需要使用M12的接頭進行連接，對于M12接頭的選擇而言首先要考慮接頭的編碼方式，其次需要了解其為插針還是插座，如果需要選擇帶預(yù)裝電纜則要考慮連接電纜的數(shù)量。

圖3. IO-Link Module K20 4DI接線圖

如圖所示，通過PCT我們能夠知道IO-Link Module K20 4DI 連接傳感器M12接口的類型（插座）

圖4. IO-Link Module K20 4DI M12插頭的類型

圖5. IO-Link Module K20 4DI M12插頭的管腳定義

因5號管腳未使用，所以對照下圖我們能夠確定我們可以選擇下列編碼類型的M12連接器插頭（插針）

圖6.M12接頭編碼示意圖

下圖為M12接頭的參考訂貨號。

圖7.M12插頭參考訂貨號

如選用了預(yù)裝配電纜請參照下圖定義：

圖8.M12插頭預(yù)裝配電纜的顏色及功能定義

對于IO-Link 連接的M12接頭的管腳定義如下圖所示：

圖9.IO-Link M12接頭的管腳定義

對應(yīng)的M12連接頭在4SI IO-LINK手冊中已給出了參考型號：

圖10.IO-Link M12接頭參考型號

2.3 硬件組態(tài)

2.3.1 站的配置
（1）在SIMATIC Manager 中創(chuàng)建一個項目，并 組態(tài)一個300站及ET200S從站。如圖所示：

圖11.配置300站

（2）配置ET200S站(插入4SI IO-Link)

圖12：配置ET200S

2.3.2 通過PCT設(shè)置IO-Link參數(shù)
(1)鼠標(biāo)左鍵選中4SI IO-Link，通過右鍵菜單打開PCT：

圖13：打開PCT

(2)如圖可通過拖拽的方式配置device：

圖14：配置IO-Link device

(3)如圖點擊Addresses菜單打開地址配置界面：

圖14：PCT參數(shù)化界面-Addresses

勾選 Show absolute addresses，則可看到端口對應(yīng)與主站的絕對地址

圖15：PCT參數(shù)化界面-Addresses

勾選 Port Qualifier,則主站會為每個端口分配一個bit，用于反映通訊狀況。

圖16：PCT參數(shù)化界面-Addresses

勾選 Structure of Process Data下的All Port ,則能夠看到各端口IO與master地址的對應(yīng)關(guān)系。

圖17：PCT參數(shù)化界面-Addresses

(3)通過PCT 下載參數(shù)設(shè)置：
如果已經(jīng)連接了device 可通過如下按鈕下載參數(shù)配置

圖18：PCT參數(shù)化界面-下載

可通過如下按鈕單獨下載master或device的參數(shù)配置

圖19：PCT參數(shù)化界面-下載

(4)保存PCT參數(shù)設(shè)置：

圖20：保存PCT參數(shù)設(shè)置

(5)保存硬件組態(tài)

圖21：保存硬件組態(tài)

2.4 程序調(diào)用及編寫
對于INPUT/OUTPUT而言可以通過直接的IO訪問的方式進行讀取

TIA Portal V11 提供了PLC 項目移植的功能，STEP7 V5.4 SP5 和STEP7 V5.5的程序指令，可以通過STEP7 V11的移植工具升級到STEP7 V11。在STEP7 V5.4 SP5編制的RFID程序，可以通過項目移植的方法，轉(zhuǎn)換到STEP7 V11，在Portal V11實現(xiàn)對RFID的操作。
本例用簡單扼要的語言與圖示，介紹項目的移植過程，及S7-300 CPU怎樣通過DP方式，在STEP7 V11環(huán)境下，實現(xiàn)對RFID 的操作。
本例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1：

使用硬件：
S7-300 CPU315-2PN/DP V3.2
ASM456，RFID通信模塊，DP從站
RF340R，RF300讀寫設(shè)備
RF340T，RF300移動數(shù)據(jù)載體

原程序在STEP7 V5.4 SP5生成，項目名稱：
FC45-456

移植后的STEP7 V11的項目名稱：
FC45-456-11

軟件環(huán)境：
PC操作系統(tǒng)，Win 7， 32位英文專業(yè)版，安裝了TIA Portal 的STEP7 Professional V11 SP2，STEP7 V5.5 SP2 英文版。

1項目移植過程
打開TIA Portal V11，在“Portal 視圖”啟動“移植項目”。在“源路徑”選擇要移植的原STEP7 項目，在“目標(biāo)”中輸入轉(zhuǎn)換后的項目名稱和目標(biāo)路徑，點擊“移植”。如圖2 。

圖2

移植過程顯示移植進度，移植完成時 ，顯示一條消息“移植結(jié)束”，如圖3。

圖3

若移植過程出錯，則原程序需要在原編程環(huán)境（STEP7）中做一致性檢查，確保無錯后再做移植。

2硬件組態(tài)及參數(shù)配置
本移植不包括硬件組態(tài)，所以，完成項目移植后，需進入TIA Portal 的項目視圖進行硬件、DP組態(tài)及參數(shù)設(shè)置。
雙擊位于項目樹的PLC站的“設(shè)備組態(tài)”，S7-300 CPU顯示為未定義狀態(tài)，選擇CPU，通過快捷方式更改設(shè)備類型，在S7-300 的設(shè)備列表中選擇CPU315-2PN/DP V3.2，如圖4。

圖4

選擇CPU的MPI/DP口，在其屬性窗口定義CPU的MPI/DP口為PROFIBUS類型，地址為2，并添加PROFIBUS_1子網(wǎng)。使用1.5Mbps的傳輸速率，及其它默認PROFIBUS參數(shù)，如圖5。

圖5

進入網(wǎng)絡(luò)視圖，進行PROFIBUS DP組態(tài)。
因為ASM456未集成在TIA Portal的硬件列表中，ASM456的硬件需要通過“選項”菜單的“安裝設(shè)備的描述文件”即GSD文件進行添加，添加后的ASM456，存放在“其它現(xiàn)場設(shè)備”目錄中。

圖6

ASM456 GSD文件下載鏈接：113562

將ASM456模塊拖放到網(wǎng)絡(luò)視圖，并將其DP口拖到主站網(wǎng)口，以建立PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)連接，如圖7。

圖7

雙擊ASM456進入ASM456的設(shè)備視圖。如圖8，將2個輸入/輸出字的通信報文插入到ASM456的相應(yīng)槽位。

圖8

在ASM456 的屬性窗口選擇子網(wǎng)PROFIBUS_1，設(shè)置DP地址3，與硬件地址設(shè)置相同。見圖9 。

圖9

選擇“設(shè)備專用參數(shù)”如圖10 。

圖10

編譯存盤，選擇項目視圖的CPU站，點擊下載，DP網(wǎng)絡(luò)連通。

3程序檢查
通過移植工具轉(zhuǎn)換過來的程序指令，并非都合符語法要求，需要做程序檢查和更新。
3.1 MOBY相關(guān)DB
首先，在“PLC數(shù)據(jù)類型”中檢查和更新MOBY Parameter 數(shù)據(jù)類型（原UDT10），圖11為移植后的MOBY Parameter 數(shù)據(jù)類型。

圖11

用該數(shù)據(jù)類型生成MOBY 參數(shù)數(shù)據(jù)塊（DB45），如圖12、圖13。

圖12

圖13

參考FC45手冊參數(shù)描述，檢查參數(shù)的正確性。
在“PLC數(shù)據(jù)類型”中檢查和更新MOBY CMD_e 命令數(shù)據(jù)類型（原UDT20），圖14 。

圖14

用MOBY CMD_e 數(shù)據(jù)類型生成MOBY 命令數(shù)據(jù)塊（DB47），如圖15。

圖15

生成用戶數(shù)據(jù)塊DP48和DB49，如圖16 。

圖16

3.2檢查更新啟動塊OB100
檢查更新OB100中初始化指令，本例的ASM456 只連接一個RF340R，初始化指令如圖17：

圖17

3.3通道錯誤處理程序（OB122）
ASM456 通道1故障處理程序如圖18 。

圖18

3.4主循環(huán)指令OB1
在主循環(huán)程序OB1 中執(zhí)行MOBY 處理程序，如圖19 。

圖19

注：
以上程序均可通過編譯自動實現(xiàn)指令更新，若不能自動完成，或出現(xiàn)程序出錯，可采用手動輸入指令，以確保程序的正確性。

4編譯下載
基于以上步驟的細致檢查，整個PLC站的編譯檢查就很容易通過。選擇CPU站進行編譯，確保沒有錯誤后，下載到CPU。

圖20

5簡單測試
創(chuàng)建監(jiān)控表_1對RF340T做簡單操作。如圖21 。

圖21

5.1將PLC數(shù)據(jù)寫入RF340T
圖22的操作是將DB48 地址0開始的10個字節(jié)，寫入RF340T 地址0開始的單元。M1.0觸發(fā)指令的執(zhí)行。

圖22

5.2將RF340T數(shù)據(jù)讀入PLC
圖23的操作是將RF340T地址0開始的10個字節(jié)的數(shù)據(jù)，寫入DB49 地址0開始的單元。M1.0觸發(fā)指令的執(zhí)行。

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