一、功能概述
1.1 设备结构
本产品是三格电子研发生产的一体式远程 IO 。通信有 Profinet 、EtherCAT、 EtherNet/IP 三种。IO 接口有:32 路数字量输入、32 路数字量输出 NPN、32 路数字量输出 PNP、16 路数字量输入 16 路数字量输出 NPN、16 路数字量输入 16 路数字量输出 PNP、
16 路继电器输出。
1.2 主要特点
(1)简单易用。
(2)兼容性高,各个品牌 PLC 都进行了长期测试。
(3)稳定性好,不丢包,不掉线,经过长期稳定测试。
(4)宽温运行,工业级设计。
(5)经过严格的 EMC 测试。
1.3 一体式 IO 选型表
选型表 | |||
通信协议 | IO 类型 | 型号 | 描述 |
Profinet IO | 32 数字量输入 | SG-PN-32DI | 数字量输入 漏/源 兼容 |
Profinet IO | NPN 型 32 路数字量输出 | SG-PN-32DO-NPN | |
Profinet IO | PNP 型 32 路数字量输出 | SG-PN-32DO-PNP | |
Profinet IO | 16 数字量输入/NPN 型 16 路数字输出 | SG-PN-16DI-16DO-NPN | 数字量输入和数字量输出(1~ 16 路是输入,17~32 路是 NPN 输 出) |
Profinet IO | 16 数字量输入/PNP 型 16 路数字输出 | SG-PN-16DI-16DO-PNP | 数字量输入和数字量输出(1~ 16 路是输入,17~32 路是 PNP 输出) |
Profinet IO | 16 路继电器输出 | SG-PN-32DO-REL | |
EtherCAT | 32 数字量输入 | SG-ECT-32DI | 数字量输入 漏/源 兼容 |
EtherCAT | NPN 型 32 路数字量输出 | SG-ECT-32DO-NPN | |
EtherCAT | PNP 型 32 路数字量输出 | SG-ECT-32DO-PNP | |
EtherCAT | 16 数字量输入/NPN 型 16 路数字输出 | SG-ECT-16DI-16DO-NPN | 数字量输入和数字量输出(1~ 16 路是输入,17~32 路是 NPN 输 出) |
EtherCAT | 16 数字量输入/PNP 型 16 路数字输出 | SG-ECT-16DI-16DO-PNP | 数字量输入和数字量输出(1~ 16 路是输入,17~32 路是 PNP 输出) |
EtherCAT | 16 路继电器输出 | SG-ECT-32DO-REL | |
EtherNet/IP | 32 数字量输入 | SG-EIP-32DI | 数字量输入 漏/源 兼容 |
EtherNet/IP | NPN 型 32 路数字量输出 | SG-EIP-32DO-NPN | |
EtherNet/IP | PNP 型 32 路数字量输出 | SG-EIP-32DO-PNP | |
EtherNet/IP | 16 数字量输入/NPN 型 16 路数字输出 | SG-EIP-16DI-16DO-NPN | 数字量输入和数字量输出(1~ 16 路是输入,17~32 路是 NPN 输 出) |
EtherNet/IP | 16 数字量输入/PNP 型 16 路数字输出 | SG-EIP-16DI-16DO-PNP | 数字量输入和数字量输出(1~ 16 路是输入,17~32 路是 PNP 输出) |
EtherNet/IP | 16 路继电器输出 | SG-EIP-32DO-REL |
1.4 硬件规格特性
设备上侧左边 6PIN 接线端子为电源接口。
设备上下两侧是 IO 接口,不同类型的 IO 其接口定义不一样,具体见 IO 接 口章节。
设备正面为指示灯、按键(翻开正面盖子可见) 、IO 指示灯,RJ45*2 接口。 设备正面如下图所示:
1.4.1 电源接口
电源接口采用 5.08*6 插拔式螺钉端子接线,如下图所示:
其中:V+代表电源正极,V-代表电源负极,PE 代表接大地。
电源输入:9-36V。
1.4.2 通讯接口
EIP 通讯和PN 通讯是内置交换机,接 PORT1 或 PORT2 口都行,ECAT 通 讯必须正确接 IN 和 OUT。
1.4.3 设备指示灯
设备正面包含 3 个翠绿色 LED 状态指示灯,根据不同的接口板,LED 指示 灯的功能也各不相同,具体参考通信口章节。指示灯如下图所示:
1.4.4 复位按键
设备正面带有 1 个复位按键(翻开正面盖子可见) ,当用户忘记设备参数导致 无法正常配置时可以长按此按键用来恢复出厂设置。并非所有接口板都需要此按 键,具体参考接口板章节。复位按键如下图所示:
1.4.5 IO 接口
设备上下两侧带有 2 个 18P 接线座,用来接外部 IO 信号和供电。不同 IO 板,18P 接线座有不同定义,具体参考 IO 接口章节。
1.4.6 IO 指示灯
设备正面带有 32 个指示灯,用来指示外接 IO 信号。不同IO 板,指示灯有 不同定义,具体参考 IO 板章节。
1.5 产品外观尺寸
设备的接口板和 IO 板采用模块化设计安装在底板上,外部是一体式设计, 采用 35mm 标准导轨安装。
外观尺寸如下图所示:
二、通信板
2.1 通信板-EIP
2.1.1 模块简介
EIP 顶板模块作为 EIP 网络的 Device 设备(即从站),带 2 个 RJ45 以太网 接口,支持 100BASE-TX/RX,MDI/MDIX 自检测,集成交换机功能,可以组成 链式网络。
2.1.2 设备参数
设备参数 | 参数说明 |
顶部电源 | 9-36V(典型值 12/24V),过压、过流、防反接保护 |
工作温度 | -30~75℃ |
工作湿度 | 5%~95%无冷凝 |
防护等级 | IP20 |
站类型 | EIP 从站 |
通讯方式 | EtherNet/IP |
通讯接口 | RJ45*2 ,10/100M 自适应,交换机功能 |
最大总线长度 | 100m |
配置方式 | 配置软件配置 |
2.1.3 接口说明
电源和通讯端子如下图所示:
顶部端子符号 | 功能 |
V+ | 电源输入正 |
V- | 电源输入负 |
PE | 接大地 |
通讯端口如下图所示:
通讯端口符号 | 功能 |
PORT1/PORT2 | EtherNet/IP 通讯口 |
2.1.4 指示灯说明
指示灯符号 | 功能 |
PWR | 指示电源情况,正常常亮 |
EIP | PLC 和 IO 板组态成功常亮 |
SYS | 系统灯,程序运行起来常亮 |
2.1.5 复位按键说明
顶板按键长按 5s 以上恢复默认参数。
2.1.6 数据映射地址
EtherNet/IP 主站读取写入接口板数据的长度在配置软件 EIP(经济型 IO 配置软件.exe)中提示。
①先给设备接好网线并通电。
②打开配置软件在“选择网卡 ”里边选择与设备处于同一广播域的网卡。
③点击“搜索设备 ”按钮,会搜索到设备。
④点击“获取设备参数 ”按钮,会获取到设备相关参数。
“O->T ”提示主站到从站方向传输数据字节大小。每个输出点位占用一 个 bit ,低 IO 通道编号对应低 bit 。高 IO 通道编号对应高 bit 。例如第 0 路 IO 占 用第 0 个字节的 bit0 ,第 1 路 IO 占用第 0 个字节的 bit1 ,第 8 路 IO 占用第 1 个 字节的 bit0 ,以此类推。
“T->O ”提示从站到主站方向传输数据字节大小。每个输入点位占用一 个 bit ,低 IO 通道编号对应低 bit 。高 IO 通道编号对应高 bit 。例如第 0 路 IO 占 用第 0 个字节的 bit0 ,第 1 路 IO 占用第 0 个字节的 bit1 ,第 8 路 IO 占用第 1 个 字节的 bit0 ,以此类推。
注意:对于 32 路数字量输入的 IO 板,在“O->T ”方向上也会提示有一 个字节的数据传输,这一个字节不表示 IO 点位信号,是设备内部需要。对于 32 路数字量输出或 16 路继电器输出模块,在“T->O ”方向上也会提示有一个字节 的数据传输,这一个字节不表示 IO 点位信号,是设备内部需要。
2.2 通信板-PN
2.2.1 模块简介
模块作为 Profinet 网络的 Device 设备(即从站),带 2 个 RJ45 以太网接口, 支持 100BASE-TX/RX,MDI/MDIX 自检测,集成交换机功能,可以组成链式网 络。适应 PROFINETV2.4 协议,采用实时(RT)通讯功能,符合:GB/T 25105-2014 《工业通信网络现场总线规范类型 10: PROFINET IO 规范》,IEC 61158-5-10: 2007 ,IDT。
2.2.2 设备参数
设备参数 | 参数说明 |
顶部电源 | 9-36V(典型值 12/24V),过压、过流、防反接保护 |
工作温度 | -30~75℃ |
工作湿度 | 5%~95%无冷凝 |
防护等级 | IP20 |
站类型 | PROFINET I/O DEVICE(PROFINET 从站) |
通讯方式 | Profinet |
通讯接口 | RJ45*2 ,10/100M 自适应,交换机功能 |
最大总线长度 | 100m |
配置方式 | TIA 软件加载 GSD 配置 |
2.2.3 接口说明
电源和通讯接口的端子如下图所示:
顶部端子符号 | 功能 |
V+ | 电源输入正 |
V- | 电源输入负 |
PE | 接大地 |
PORT1/PORT2 | Profinet 通讯口 |
2.2.4 指示灯说明
指示灯符号 | 功能 |
PWR | 指示电源情况,正常常亮 |
SYS | 系统灯,程序运行起来常亮 |
PN | 与 PN 主站组态成功后常亮 |
2.2.5 复位按键说明
PN 顶板的复位按键无效。
2.2.6 数据映射地址
Profinet 主站读取写入接口板数据的地址在 TIA 软件组态时自动分配。
2.3 通信板-ECAT
2.3.1 模块简介
EtherCAT 带 2 个 RJ45 以太网接口,支持 100BASE-TX/RX,MDI/MDIX 自 检测,用来组成链式网络。
PS:EtherCAT 的两个网口严格区分输入输出,不是交换机!!!接线时必 须输入接上一个的输出,第一个 ECAT 从站的输入接主站。
2.3.2 设备参数
设备参数 | 参数说明 |
顶部电源 | 9-36V(典型值 12/24V),过压、过流、防反接保护 |
工作温度 | -30~75℃ |
工作湿度 | 5%~95%无冷凝 |
防护等级 | IP20 |
站类型 | EtherCAT 从站 |
通讯方式 | EtherCAT |
通讯接口 | RJ45*2 ,10/100M 自适应 |
最大总线长度 | 100m |
配置方式 | 主站扫描或主站下发,配套 ESI 文件 |
2.3.3 接口说明
电源和通讯接口的端子如下图所示:
顶部端子符号 | 功能 |
V+ | 电源输入正 |
V- | 电源输入负 |
PE | 接大地 |
IN(PORT1) | EtherCAT 输入口 |
OUT(PORT2) | EtherCAT 输出口 |
2.3.4 指示灯说明
指示灯符号 | 功能 |
PWR | 指示电源情况,正常常亮 |
SYS | 系统灯,程序运行起来常亮 |
2.3.5 复位按键说明
EtherCAT 顶板的复位按键无效。
2.3.6 对象字典索引
设备会根据设备背板总线自动扫描 IO 板类型并分配对象字典索引子索 引。
三、IO 板
3.1 32DI
3.1.1 硬件参数
①本模块支持 32 通道数字量输入,支持源型/漏型双向输入,输入电压 24V/0V。
②模块和内部通道采用光耦隔离,接线端口有过压和过流保护。
③模块每个通道均带有指示灯,用来指示外接信号状态。
④输入阻抗>4.7kΩ
3.1.2 IO 数据
本模块包含的数据共 4 个字节。
输入数据 | ||||||||
Bit7 | Bit6 | Bit5 | Bit4 | Bit3 | Bit2 | Bit1 | Bit0 | |
Byte0 | DI #07 | DI #06 | DI #05 | DI #04 | DI #03 | DI #02 | DI #01 | DI #00 |
Byte1 | DI #15 | DI #14 | DI #13 | DI #12 | DI #11 | DI #10 | DI #09 | DI #08 |
Byte2 | DI #23 | DI #22 | DI #21 | DI #20 | DI #19 | DI #18 | DI #17 | DI #16 |
Byte3 | DI #31 | DI #30 | DI #29 | DI #28 | DI #27 | DI #26 | DI #25 | DI #24 |
DI #(0-31):指示通道输入信号,该位为 1 代表输入信号有效,为 0 代表输入 信号无效。
3.1.3 数据映射
接口板 | IO 板数据 | 对应到接口板数据 |
接口板-EIP | 输入信号 | 32 个 BOOL |
3.1.4 正面接线图
漏型接法 | 源型接法 | ||
CHx.(0-31) | 信号输入(NC/24V) | CHx.(0-31) | 信号输入(NC/0V) |
COMx | 信号输入共负极 | COMx | 信号输入共正极 |
注:COMx 接的信号输入共正极、信号输入共负极与顶面电源接口的V+、 V-不必是同一个。
3.1.5 通道指示灯定义
数字量输入 24-8 单 | |
CHx.00/CHx.01/CHx.02/CHx.03/ CHx.04/CHx.05/CHx.06/CHx.07/ CHx.08/CHx.09/CHx. 10/CHx. 11/ CH x. 12/CHx. 13/CHx. 14/CHx. 15/ CHx. 16/CHx. 17/CHx. 18/CHx. 19/ CHx.20/CHx.21/CHx.22/CHx.23/ CHx.24/CHx.25/CHx.26/CHx.27/ CHx.28/CHx.29/CHx.30/CHx.31 | 分别指示 0-31 通道输入信号是否 有效,输入信号有效亮起 |
四、应用实例
4.1 EtherNet/IP
假定:客户购买的 ADIO 包含的模块如下:
接口板 | IO 板 |
接口板-EIP | 16_DI_ 16_DO_NPN |
4.1.1 预先使用本公司软件配置 IO
使用本公司提供的配置软件配置远程 IO(不管后面用户使用的 EtherNet/IP 主站是什么都需要这一步)。
①首先去我司网站下载设备的配置软件和 EDS ,EDS 在后面使用。
②连接电脑和远程 IO(PORT1 和 PORT2 的任意口)。
③打开配置软件,选择通信的网卡,扫描设备,根据 IO 板的组合在软件对 应选择。
4.1.2 施耐德 Machine Expert 例程
此时已经下载完 EDS 文件,电脑和远程 IO 已经连接好。
①打开 Machine Expert 软件,先安装 EDS 文件。
②新建 Machine Expert 工程。
③按如下步骤添加 EtherNet/IP 设备 添加 EtherNet/IP Manager
④填写 EtherNet/IP IO 的 IP 地址,根据实际 IP 地址填写
填写 PLC 的 IP 地址、子网掩码、网关
设置 Connection 的参数和大小,根据之前配置软件弹出配置成功时的(T->O) 和(O->T)长度设置 Size。
⑤编译程序
登录,输入用户名和密码
⑥点击“小三角 ”运行系统。
⑦查看数据
%IW11 的 0x0001 表示当前输入的第 1 个通道有效,第 2~16 通道无效。
%QW2 的 0x5555 表示输出的第 17 、19 、21 、23 、25 、27 、29 、31 通道有效,第 18、
20 、22 、24 、26 、28 、30 通道有效。