Przewodnik po IO-LINK Unitronics – urządzenia i połączenie

30.11.2023 How to Informacje produktowe

Producent: UNITRONICS

Automatyka przemysłowa standardami się pisze. Tam, gdzie to możliwe usprawniamy własną pracę, aby była coraz bardziej efektywna i szybsza w obsłudze. Stąd powstanie IO-Link, który jest już znany w przemyśle pod kątem:

łatwości instalacji,
usprawnionej komunikacji,
szybkiej diagnostyki.

Dzięki swojej rosnącej popularności IO-Link niedawno zagościł w portfolio Unitronics.

W tym artykule chciałabym przestawić urządzenia IO Link Master, koncentratory IO Link Hub oraz akcesoria. Ponadto zajmę się instrukcją ich podłączenia.

Na skróty:

Urządzenia Master IO-Link Unitronics
IO-Link Hub - rozszerzenia cyfrowe do IO-Link masterów
Akcesoria IO-Link
Dokumentacje techniczne do pobrania
Przykładowe połączenie
- Połączenie małego Mastera 4x port IO-Link (ULK-EIP-4AP6)
- Połączenie dużego mastera 8x port IO-Link (ULK-EIP-4A4BP6/8AP6)
Zobacz pełne portfolio

Urządzenia Master IO-Link Unitronics

Standard IO-Link określa topologię sieci, która niezależnie od producenta będzie wyglądała tak samo. W każdej musi znaleźć się co najmniej 1 master, który obsłuży podłączone do niego:

huby, czyli rozszerzenia cyfrowych IO,
czujniki/aktuatory stworzone w standardzie IO-Link (wymagany plik IODD),
czujniki/aktuatory jako wejście lub wyjście cyfrowe (pnp).

Sterowniki UniStream wersji B10 i B5 obsługują 8 masterów IO-Link. Sterowniki serii B3 mogą obsłużyć tylko 1 mastera.

W ofercie Unitronics dostępne są 3 rodzaje masterów. Wszystkie mastery IO-Link do komunikacji używają protokołu Ethernet/IP:

ULK-EIP-4AP6 – 4 x port IO-Link, Klasa A, IP67
ULK-EIP-8AP6 – 8 x port IO-Link, Klasa A, IP67
ULK-EIP-4A4BP6 – 8 x port IO-Link: 4 x Klasy A, 4 x Klasa B, IP67

IO-Link Hub - rozszerzenia cyfrowe do IO-Link masterów

IO-Link Hub Unitronics to dodatkowe wejścia i wyjścia cyfrowe, które możemy podłączyć do mastera. W portfolio mamy dostępne 3 rodzaje hubów:

ULK-0808P-M8P6 – 8 portów cyfrowych wejść/wyjść (konfigurowalne), złącza M8, IP67,
ULK-1616P-M2P6 – 16 cyfrowych wejść/wyjść (konfigurowalne), 8xM12, IP67,
ULK-1616P2-M2P6 – 16 cyfrowych wejść/wyjść (konfigurowalne), 8xM12, 2A, IP67.

Huby ULK obsługujące 16 wejść cyfrowych posiadają 8 złącz M12, które są podwójn - do rozdzielenia sygnału służą splittery:

ADP-M12AM4-2M12F4 – M12 typ A męski 4-pinowy -> 2x M12 żeński 4-pinowy
ADP-M12AM4-2M8F3 – M12 typ A męski 4-pinowy -> 2x M8 żeński 3-pinowy

Akcesoria IO-Link

Główną grupą są tu przede wszystkim kable – komunikacyjne, zasilające oraz połączeniowe. W symbolu każdego jest opisana jego konfiguracja, której poprawne dobranie jest niezbędne do połączenia np. Huba z Masterem.

Poniżej znajdują się tabele, które pokazują, w jaki sposób zostały oznaczone parametry złączy przewodów.

CBL-A

M12

➀

➁

➂

➃

➄

➅

➆

➇

➈

➉

Symbol złącza nr 1

Symbol złącza nr 2

Nr	Klucz	Opis
➀	Produkt	CBL-, CBL-A, CBL-B: Kabel IO-Link Unitronics ADP: Splitter lub kabel USB
➁	Typ złącza nr 1	M8: Gniazdo proste M8 M12: Gniazdo proste M12 ULKCFG: Kabel konfiguracyjny USB do IO-Link
➂	Kod złącza nr 1	A: Kod A złącza L: Kod L złącza D: Kod D złącza
➃	Rodzaj złącza nr 1	M: męskie F: żeńskie
➄	Ilość pinów nr 1	3: 3-piny 4: 4-piny 5: 5-pinów
➅	Typ złącza nr 2	M8: Gniazdo proste M8 M12: Gniazdo proste M12 OP: Brak złącza, wolne kable RJ: Złącze RJ45 2M12: 2x gniazdo M12 2M8: 2x gniazdo M8
➆	Kod złącza nr 2	A: Kod A złącza L: Kod L złącza D: Kod D złącza
➇	Rodzaj złącza nr 2	M: męskie F: żeńskie
➈	Ilość pinów nr 2	3: 3-piny 4: 4-piny 5: 5-pinów
➉	Długość kabla	2: 2 metry 5: 5 metrów

Dokumentacje techniczne do pobrania

Urządzenie	Model	Link
Master	ULK-EIP-4AP6	Pobierz dokumentację
	ULK-EIP-8AP6	Pobierz dokumentację
	ULK-EIP-4A4BP6	Pobierz dokumentację
Hub	ULK-0808P-M8P6	Pobierz dokumentację
	ULK-1616P-M2P6	Pobierz dokumentację
	ULK-1616P2-M2P6	Pobierz dokumentację

Przykładowe połączenie

Po zapoznaniu się z urządzeniami IO-Link Unitronics przestawię proste połączenie pomiędzy 2 masterami i sterownikiem UniStream. Bedzie to połączenie wyłącznie hardware'owe. Schemat widoczny jest poniżej:

Połączenie małego Mastera 4x port IO-Link (ULK-EIP-4AP6)

Najpierw podłączymy mniejszego mastera, czyli ULK-EIP-4AP6 ze sterownikiem PLC UniStream. Na początku zajmiemy się podłączeniem przewodów zasilających.

Zasilanie mastera ULK-EIP-4AP6

Zasilanie systemowe Us należy podłączyć do portu oznaczonego jako PWR_IN. Typ gniazda PWR_IN to M8, kod A, męska, 4-pin. Dobieramy więc złącze o tych samych parametrach o innym rodzaju: M8, kod A, żeńska, 4-pin (oznaczenie symbolem Unitronics: M8AF4).

Drugi koniec przewodu trzeba zasilić z zasilacza, więc wybieram przewód z niezarobioną końcówką (oznaczenie symbolem Unitronics: OP).

Na podstawie tego dobrany kabel będzie miał symbol CBL- M8AF4-OP-x (za x należy wybrać długość 2m lub 5m). Piny w niezarobionym kablu są oznaczone kolorami w następującym schemacie:

PIN	Kolor izolacji	Definicja pinu w ULK-EIP-4AP6
1	Brązowy	+24V_Us
2	Biały	+24V_Ua
3	Niebieski	GND_Us
4	Czarny	GND_Ua

Poprawne podłączenie zasilania spowoduje zaświecenie diody Us, która jest widoczna pod gniazdem PWR_IN.

Ua jest to zasilanie wyjścia PWR_OUT. Tym wyjściem możemy zasilić kolejnego mastera w sieci, bez konieczności bezpośredniego podłączania go do zasilania.

Podłączenie komunikacji ULK-EIP-4AP6 <-> sterowniki PLC Unitronics

Komunikacja między masterem a sterownikiem PLC będzie odbywać się po protokole Ethernet/IP. Do włączenia mastera do sieci ze sterownikiem niezbędne jest złącze RJ45 – możemy wpiąć wtedy mastera IO-Link bezpośrednio do sterownika lub do switcha.

Drugą stronę przewodu musimy podłączyć do gniazda ETH0, które jest typu: M8, kod A, żeńskie, 4-pinowe. Wybieramy zatem kabel męski M8, kod A, 4-pinowy (M8AM4).

Zatem końcowy kabel pomiędzy PLC a IO-Link masterem to CBL-M8AM4-RJ-x (za x należy wybrać długość 2m lub 5m).

Porty IO-Link w ULK-EIP-4AP6

W mniejszym masterze IO-Link Unitronics mamy do dyspozycji 4 porty, do których możemy podłączyć huby, czujniki lub aktuatory. Wszystkie 4 gniazda IO-Link są typu M12-A, żeńskie, 5 pinowe.

Huba można podłączyć 4 kablami:

CBL-A-M12AM4-M12AF4-2
CBL-A-M12AM4-M12AF4-5
CBL-B-M12AM4-M12AF4-2
CBL-B-M12AM4-M12AF4-5

Schematy połączenia wejść, wyjść cyfrowych, urządzeń IO-Link dostępne w instrukcji obsługi (link poniżej).

Pobierz instrukcję obsługi ULK-EIP-4AP6

Połączenie dużego mastera 8x port IO-Link (ULK-EIP-4A4BP6/8AP6)

Na przykładzie mastera ULK-EIP-4A4BP6 przedstawię jego podłączenie do sterownika PLC UniStream od Unitronics. Ten master jest idealnym przykładem, ponieważ posiada 2 różne typy gniazd IO-LINK: 4 kodu A oraz 4 kodu B.

Master ULK-EIP-8AP6 posiada 8 gniazd IO-Link kodu A. Zasilanie i podłączenie komunikacji odbywa się w ten sam sposób co w przypadku poniżej przedstawionego mastera.

Zasilanie mastera ULK-EIP-4A4BP6 (lub ULK-EIP-8AP6)

Zasilanie systemowe Us należy podłączyć do portu oznaczonego jako XP0. Typ gniazda XP0 to M12, kod L, męska, 5-pin. Dobieramy więc złącze o tych samych parametrach tylko o innym rodzaju: M12, kod L, żeńska, 5-pin (oznaczenie symbolem Unitronics: M12LF5).

Drugi koniec przewodu muszę zasilić z zewnętrznego zasilacza, więc wybieram przewód z niezarobioną końcówką (oznaczenie symbolem Unitronics: OP).

Na podstawie tego dobrany kabel będzie miał symbol CBL- M12LF5-OP-x (za x należy wybrać długość 2m lub 5m). Piny w niezarobionym kablu są oznaczone kolorami w następującym schemacie:

PIN	Kolor izolacji	Definicja pinu w ULK-EIP-8AP6/4A4BP6
1	Brązowy	+24V_Us
2	Biały	GND_Ua
3	Niebieski	GND_Us
4	Czarny	+24V_Ua
5	Szary	FE

Poprawne podłączenie zasilania spowoduje zaświecenie diody Us, która jest widoczna nad gniazdem XP0.

Ua jest to zasilanie wyjścia XP1. Tym wyjściem możemy zasilić kolejnego mastera w sieci, bez konieczności bezpośredniego podłączania go do źródła zasilania.

Podłączenie komunikacji ULK-EIP-4A4BP6 (lub 8AP6) <-> sterowniki PLC

Komunikacja między masterem a PLC będzie odbywać się po protokole Ethernet/IP. Do włączenia mastera do sieci ze sterownikiem niezbędne jest złącze RJ45 – możemy wpiąć wtedy mastera IO-Link bezpośrednio do sterownika lub do switcha.

Drugą stronę przewodu musimy podłączyć do gniazda XF0, które jest typu: M12, kod D, żeńskie, 4-pinowe. Wybieramy zatem kabel męski M12, kod D, 4-pinowy (M12DM4).

Zatem końcowy kabel pomiędzy sterownikiem PLC a IO-Link masterem to CBL-M12DM4-RJ-x (za x należy wybrać długość 2m lub 5m).

Porty IO-Link w ULK-EIP-4A4BP6 (lub ULK-EIP-8AP6)

W każdym dużym masterze mamy wbudowane 8 portów IO-Link, do których możemy podłączyć huby, czujniki lub aktuatory. W zależności od modelu mamy:

ULK-EIP-8AP6: 8 portów IO-Link klasy A typu z gniazdem M12-A, żeńskie, 5 pinowe
ULK-EIP-4A4BP6: 4 porty IO-Link klasy A z gniazdem M12-A, żeńskie, 5 pinowe + 4 porty IO-Link klasy B z gniazdem M12-A, żeńskie, 5 pinowe

Co oznacza różnica między klasą A a klasą B portów?

Na porcie klasy B można podłączyć urządzenia klasy B, które wymagają dodatkowego i izolowanego napięcia N24V (pin 5), które pochodzi z urządzenia nadrzędnego na kablu IO-link. Dodatkowe zasilanie pinów 2 i 5 pochodzi z głównego źródła zasilania UA i w razie potrzeby może być zasilane z oddzielnego źródła zasilania. Port B jest najczęściej używany do siłowników, które wymagają oddzielnego źródła zasilania, które można wyłączyć osobno ze względów bezpieczeństwa.