Komunikacja z wyspą Astraada IO IP67 z wykorzystaniem protokołu EtherCAT
Kurs konfiguracji komunikacji oddalonych modułów Astraada IO IP67, odc. 2

W tym odcinku przedstawiona zostanie konfiguracja komunikacji z wykorzystaniem protokołu EtherCAT. Jest to domyślny sposób komunikacji wykorzystywany w produktach marki Astraada. Dzięki temu konfiguracja przebiega szybko i bezproblemowo, bez konieczności użycia dodatkowych aplikacji.

Pierwszym krokiem jest zaimportowanie pliku deskrypcyjnego modułu do środowiska Codesys. Odpowiedni plik można pobrać bezpłatnie na stronie wsparcia technicznego firmy ASTOR.

W odcinku wykorzystano sterownik DC2004 (firmware 1.28.4), wyspę Astraada IO AS70-R-EC-08DIO-P-M12 oraz oprogramowanie Codesys V3.5 SP19 Patch 3.

Po rozpakowaniu pobranego pliku należy go zaimportować do oprogramowania narzędziowego Codesys. W tym celu otwieramy zakładkę Tools -> Device Repository…, a następnie naciskamy przycisk Install…

W eksploratorze plików należy wskazać ścieżkę do wcześniej pobranego pliku .XML i kliknąć  Otwórz. Od momentu zakończenia instalacji istnieje możliwość dodania urządzenia do projektu.

Konfiguracja komunikacji w Codesys

Moduł Astraada IO IP67 w wersji EtherCAT nie wymaga żadnej konfiguracji przed podłączeniem do sterownika. Warto jednak upewnić się przed rozpoczęciem pracy w webserwerze, że jedna z kart sieciowych jest skonfigurowana do pracy w trybie EtherCAT Master.

W tym celu, w przeglądarce internetowej należy wpisać adres IP sterownika, zalogować się (fabryczny login: admin, hasło: admin lub w przypadku nowszych modeli hasło znaleźć można na tabliczce znamionowej urządzenia), a następnie przejść do zakładki Network. Przykładowo można ustawić tryb pracy EtherCAT na karcie ETH1. Po zapisaniu zmian i restarcie sterownika można przejść dalej.

W docelowym projekcie przechodzimy do Device -> Communication Settings i określamy ścieżkę komunikacji ze sterownikiem, podając jego adres IP. Przy ikonie sterownika powinna pojawić się zielona kropka – potwierdzenie poprawnego połączenia.

W drzewku projektowym kliknięcie prawym przyciskiem myszy na Device umożliwia dodanie nowego urządzenia poprzez opcję Add Device… Z listy wybieramy Fieldbuses -> EtherCAT -> Master -> EtherCAT Master.

W kolejnym kroku należy przejść do właściwości urządzenia EtherCAT Master i w zakładce General wybrać interfejs sieciowy, do którego zostanie podłączony moduł Astraada IO IP67 i który został uprzednio skonfigurowany w webserwerze sterownika – praca w trybie EtherCAT.

Dodatkowo w sekcji Options można zaznaczyć opcję automatycznego restartu komunikacji z modułami w przypadku jej utraty.

W tym miejscu możliwe jest dodanie docelowego modułu Astraada IO. Dostępne są dwie metody: manualna i automatyczna.

Dodawanie manualne

W drzewku projektowym należy kliknąć prawym przyciskiem myszy na EtherCAT Master i wybrać Add Device…. Z listy wybieramy Fieldbuses -> EtherCAT -> Slave -> AS70-R-EC-08DIO-P-M12.

Dodawanie automatyczne

Projekt należy wgrać do sterownika, a następnie się wylogować. W drzewku projektowym klikamy prawym przyciskiem myszy na EtherCAT Master i wybieramy Scan for devices… W otwartym oknie należy sprawdzić, czy moduł został wykryty, i skopiować go do projektu. Ta metoda jest szczególnie przydatna w przypadku większej liczby urządzeń w układzie.

Struktura przesyłanych danych

Istotnym elementem jest również opis struktury przesyłania danych między modułem I/O a sterownikiem. Jest to szczególnie przydatne przy potwierdzaniu wymiany danych oraz ich interpretacji.

Moduł Astraada IO IP67 wymienia łącznie 3 bajty danych: stan wyjść, stan wejść oraz status modułu. Pierwszy bajt jest wysyłany od sterownika do modułu, natomiast dwa pozostałe od modułu do sterownika.

Dodatkowo moduł wyposażony jest w wejścia adaptacyjne, które zawsze działają jako wejścia cyfrowe. W przypadku otrzymania rozkazu wystawienia wyjścia na danym pinie, wejścia te dodatkowo pełnią funkcję wyjść cyfrowych.

Aby przetestować wspominaną wcześniej możliwość potwierdzenia wymiany danych, we właściwościach modułu należy przejść do zakładki EtherCAT I/O Mapping i ustawić Always update variables na wartość Enabled 2 (always in bus cycle task). Dzięki temu w trybie online możliwe jest monitorowanie aktualnych wartości zmiennych.

Po podłączeniu czujników w bajcie danych wejściowych można zaobserwować poprawną wymianę danych.

Należy zwrócić uwagę na istotną cechę opisanych portów adaptacyjnych. Wystawienie stanu wysokiego, np. bitu 4 w kanale Standard Output (czyli rozkazanie modułowi używania pinu 4 na porcie 2 jako DO), zawsze powoduje ustawienie stanu wysokiego na odpowiadającym bicie w kanale Standard Input. Innymi słowy, wszystkie bity ustawione na stan wysoki w kanale Standard Output mają również stan wysoki w kanale Standard Input, natomiast odwrotna sytuacja nie zawsze występuje.

Takie zachowanie wynika z faktu, że pojawienie się napięcia wyjściowego na pinie jest jednocześnie odczytywane przez czujnik wejścia.

W następnym odcinku przedstawiona zostanie konfiguracja komunikacji z wykorzystaniem protokołu Modbus TCP/IP.