Master IO-Link sur Raspberry Pi

Cet article fait suite à la communication entre TwinCAT 3 et un Master IO-Link Profinet. Il est également possible de connecter un Master IO-Link Profinet sur un Raspberry Pi 4 avec le Runtime Codesys. Le schéma du montage utilisé est représenté ci-dessous :

Prérequis :

Il est également nécessaire d'avoir lu l'article sur la communication entre le Master IO-Link Profinet et TwinCAT car plusieurs aspects vont se retrouver ici :

Projet Codesys

Gateway et Raspberry Pi

En double cliquant sur Device, dans les Communications Settings:

À droite de la Gateway,

La liaison avec le Raspberry Pi doit passer au vert et indiquer (active)

Si tout est au vert, on peut passer à la liaison Profinet

Configuration de la liaison Profinet

Faire un clic droit sur Device :

Dans l'arborescence Profinet IO :

Sur Ethernet(Ethernet), faire un clic droit :

Dans l'arborescence Profinet IO Master :

GSDML du Master IO-Link Profinet d'IFM

Comme pour TIA Portal, le Master IO-Link Profinet n'est pas installée de base dans Codesys. Il est nécessaire d'ajouter le fichier GSDML correspondant dans le Device Repertory.

Dans l'onglet Tools, faire :

Cliquer sur Install

et sélectionner le GSDM correspondant à votre Master IO-Link. Pour rappel, le fichier GSDML du Master IO-Link Profinet AL1100 se télécharge directement chez IFM.

Ajout du Master IO-Link

En cliquant sur PN_Controller (PN-Controller), faire

Dans l'arborescence Profinet IO -> IO -> ifm electronic, choisir

Configuration Profinet et IO-Link

Double cliquer sur Ethernet (Ethernet)

Double cliquer sur PN_Controller et modifier la plage d'adresses pour les Slave

Double cliquer sur AL1100 (AL1100) et modifier les IP Parameter

Dans _4 _Ports (4 Ports) , sur le Port_1, faire

Comme nous avons branché le bouton capacitif KT6101 sur le port 1, il faut lui associer la taille de IO-Link Inpurt + Output adapté au message. Dans notre cas, choisir :

Avant d'aller plus loin, nous allons tout de suite configurer le rafraichissement automatique des données :

En double cliquant sur Port 1, en bas à droite, dans le champs Always Update Variables :

Faire :

Vérifier que cela soit bien pris en compte sinon les valeurs des capteurs n'apparaîtrons pas !

On va procéder de manière analogue pour Port_2 :

Il s'agit du détecteur de distance O5D150 qui est branché sur Port_2, celui ci nécessite 2 Bytes d'Input pour le message :

Pareil que précédement, on fait attention à autoriser Always update variables avec l'option :

Pour les Port_3 et Port_4, comme aucun capteur n'est branché dessus, nous placerons Disabled

Test rapide du fonctionnement du Master IO-Link

Sans oublier de faire Save, cliquer sur

Pour se connecter sur le Raspberry Pi et y transférer le code Automate, cliquer sur la petite prise de courant (Login)

On clique sur :

Normalement, tous les éléments passent au vert.

En cliquant sur le Port_2, dans

Ces données varient avec la distance mesurée. Comme pour TwinCAT, il faudra mapper ces données aux variables du programme Automate.

En cliquant sur le Port_1, dans

Pour se déconnecter, on clique sur Stop pour Logout.

Bilan

Cette première étape nous a permis de valider la bonne communication avec le Master IO-Link. Les prochaines étapes seront:

Programme Automate et fonctions capteurs

Les différentes étapes présentées ci-dessous seront très similaires à celles présentées pour l'association d'un Master IO-Link à TwinCAT.

Fonction capteur O5D150

Dans Application faire :

Dans Add POU :

Le programme de la fonction FB_O5D150 est identique à celui présenté dans TwinCAT :

De même pour l'instanciation et l'appel de fonction, seule variante, le PLC_PRG est dans notre cas écrit en Ladder, ce qui signifie qu'il est nécessaire d'ajouter un bloc à nommer fbO5D150 pour réaliser l'appel de fonction.

On peut ajouter une variable SwitchState de type dans le PLC_PRG simplement en écrivant SwitchState en sortie du bloc.

Nous allons mapper les variables de la fonction O5D150 aux variables IO-Link :

Trois petits points doivent apparaîtrent et lancer l'Input Assistant:

Placer à la fin de la variable [0] pour indiquer qu'il s'agit de l'élément 0 de l'array of Byte.

On fait de même pour la ligne %IB13. Noubliez pas de placer à la fin de la variable [1] pour indiquer qu'il s'agit de l'élément 1 de l'array of Byte.

On effectue un Save, suivi d'un Generate, Login et Start

On n'oublie pas de faire Stop et Logout pour faire des modification du programme.

Fonction bouton capacitif KT6101

Comme pour le capteur O5D150, le code pour le bouton capacitif KT6101 est identique à celui développé pour TwinCAT.

On réalise l'instanciation et l'appel de la fonction fbKT6101 dans PLC_PRG

Pour le mapping des variables IO-Link, on procède de la même manière que le capteur O5D150

On fait Generate, Login et Start :

Pour finaliser cette démonstration, nous allons intégrer une IHM et réaliser une WebVisu sur tablette.

Visualisation IHM et WebVisu

Pour intégrer une visualisation :

Pour simuler les deux couleurs lumineuses Bleue et Verte, j'utilise une astuce sur la visualisation :

Pour le voyant vert, je procède de la même manière sans inverser la variable PLC_PRG.fbKT6101.bSSC1

Je supperpose les deux voyants sur l'IHM :

Une jauge de distance est également placée :

On souhaite également afficher la distance dans un champ, nous placerons ainsi un rectangle qui servira de champ de visualisation :

Dans le champ Text, nous mettrons :

Dans le Champ Text variable, nous mettrons :

Il reste à faire la connexion au Raspberry Pi et lancer le Runtime :

Et l'IHM s'anime en fonction des mesures et appuis sur les capteurs.

WebVisu

Il est possible de récuperer cette IHM sur une page Web à travers la WebVisu.


Revision #2
Created 4 July 2023 09:28:01 by Philippe Celka
Updated 4 July 2023 09:51:21 by Philippe Celka