虹科

IIoT

虹科工業(yè)樹莓派結合CODESYS

控制遠程 IO模塊

HongKe Technology

虹

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科

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方

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案

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背景知識

以太網遠程IO模塊是工業(yè)級遠程采集與控制模塊，提供無源節(jié)點的開關量輸入采集，繼電器輸出，高頻計數器等功能。該模塊采用工業(yè)級元器件，10-30VDC寬電壓輸入，能夠在-30℃~60℃范圍內正常工作。目前市面上比較常見的遠程IO模塊支持Modbus、EtherCAT等現場總線。

以太網遠程IO模塊的應用非常廣泛，主要應用于分布式的數據采集與控制，尤其適合于數據點分散、控制點分散的場合。

傳統(tǒng)的數據采集方案是通過工控機+IO板卡實現數據采集，各種儀表信號直接通過電纜連接到IO板卡，這種方式布線成本高昂，信號衰減大。

而以太網遠程IO模塊可以直接連接到PLC或工控機上。通過一根以太網電纜連接IO與PLC或工控機，各種儀表控制器信號直接就近接入到以太網IO模塊上，這樣做有以下幾個好處：

節(jié)省了使用工控機與IO板卡的成本，以太網IO模塊可以直接接入到上位機系統(tǒng)；

用10/100MHz的以太網傳輸替代了4-20mA的信號傳輸，提高了傳輸速度；

用一個以太網電纜替代各種儀表控制器信號線，減少了信號遠程傳輸的衰減；

儀表控制器的信號電纜只需要接到以太網IO模塊上即可，極大地降低了電纜成本與布線工作量。

虹科工業(yè)樹莓派作為工業(yè)級控制器，支持通過現場總線連接和控制以太網遠程IO模塊，以下是具體操作配置。

02

準備工作

1. 硬件準備

虹科工業(yè)樹莓派Connect+CODESYS模塊*1

EtherCAT IO模塊(數字量輸入&輸出模塊) *2

開關盒*1

燈塔*1

2. 軟件準備

CODESYS軟件：安裝在PC端

CODESYS runtime：樹莓派多核版本

03

操作步驟

1. 硬件連接

虹科工業(yè)樹莓派以太網A口連接路由器，以太網B口與EtherCAT IO模塊連接

2. 配置EtherCAT主站

（1）導入EtherCAT IO模塊描述文件

①路徑：工具→設備存儲庫

②點擊“安裝”，安裝相應EtherCAT IO模塊描述文件

（2）添加設備：右擊“Device”，選擇“添加設備”

①選擇“其他項”，添加虹科工業(yè)樹莓派型號

②選擇“現場總線”，添加“EtherCAT”→“主站”→“EtherCAT master”

（3）添加EtherCAT IO模塊

①配置虹科工業(yè)樹莓派與EtherCAT IO模塊的連接以太網口，根據實際連接的以太網口選擇

②登錄設備，路徑：在線→登錄

③掃描EtherCAT IO模塊，軟件會自動識別與虹科工業(yè)樹莓派連接的EtherCAT IO模塊

路徑：左側目錄“EtherCAT_Master”→掃描設備→選擇相應模塊，點擊復制

3. 定義變量

（1）定義EtherCAT IO輸入變量

（2）定義EtherCAT IO輸出變量

（3）定義全局變量

①添加全局變量列表，自定義命名

②定義變量

（4）定義局部變量

點擊程序：PLC_PRG，添加如下變量：

4. 編寫程序

（1）添加程序：Flow，流水燈的控制程序在Flow中編寫，程序編寫如下：

（2）編寫主程序：PLC_PRG，總控制流水燈程序：

5. 運行程序

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總 結

以上內容主要分享的是虹科工業(yè)樹莓派結合CODESYS控制EtherCAT IO模塊的操作步驟。只要能夠提供相應EtherCAT IO描述文件，虹科工業(yè)樹莓派就可以實現對遠程IO模塊的控制。除了結合CODESYS實現遠程IO模塊的控制之外，虹科工業(yè)樹莓派還支持通過協(xié)議棧開發(fā)包的方式實現協(xié)議控制。

除此之外，虹科工業(yè)樹莓派支持MODBUS、CANopen、Profinet等多種現場總線協(xié)議，可適配多種現場總線協(xié)議遠程IO模塊使用，幫助更多企業(yè)在不增設專門的遠程IO模塊，節(jié)省成本，快速地實現數字化轉型。

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