IO-Link-Tools für die Automatisierungstechnik

Anbieter zum Thema

Heitec AG

ISH Ingenieursozietät GmbH

IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

Der 2-Kanal-IO-Link-Baustein für die IO-Link-Master-Anwendungen ist eine 16-Bit-MCU auf der Basis einer 78K0R-CPU von Renesas, der zusammen mit einem 2-Kanal-IO-Link-Transceiver von Elmos in einem 9 mm x 9 mm QFN-Gehäuse integriert ist. Das interne Daten-Flash der Master-Chips ermöglicht dabei die Entwicklung von Anwendungen gemäß der aktuellen IO-Link-Spezifikation (Rev 1.1).

Das Renesas IO-Link-Slave-Tool

Der Grundgedanke beim Design des neuen IO-Link-Slave-RSK war es, eine Plattform zu schaffen, die es den Anwendern ermöglicht, ihre unterschiedlichen Sensorsignaltypen (z.B. 0 bis 10 V, 4 bis 20 mA, RS 232, RS 458, NPN, PNP) zu erfassen bzw. verschiedene Aktoren anzusteuern und dabei das RSK ohne größeren Aufwand mit Hilfe einer konfigurierbare Steckverbindung als IO-Link-Kommunikationsmodul zu verwenden. Die Anbindung des Slave-RSKs an den IO-Link-Master erfolgt über eine M12-Schraubverbindung.

Um Anwendern, die nur grundsätzliche Untersuchungen zum Thema IO-Link-Kommunikation durchführen wollen, ebenfalls eine Plattform zu bieten, ist das IO-Link-Slave-RSK mit einem 7-Segment-Display und LEDs ausgestattet, die der Anzeige von Übertragungsergebnissen dienen.

Um beide Aspekte zu berücksichtigen, sind beim RSK die für die IO-Link-Kommunikation notwendigen Komponenten räumlich von den anderen Komponenten getrennt verbaut. Zum sofortigen Start ist das Slave-RSK mit der notwendigen Software, wie z. B. einem IO-Link-Slave-Stack, Beispiel-Projekten und einer IAR-Evaluierungslizenz, ausgestattet.

Das IO-Link-Master-Tool von Renesas

Grundkonzept beim Design des IO-Link-Master-RSK war es, eine einfache Skalierbarkeit im Hinblick auf die Anzahl der vom Anwender gewünschten Masterkanäle zu gewährleisten sowie eine flexible Anbindung an höher gelagerte Feldbussysteme zu ermöglichen. Daher ist das IO-Link-Master-RSK aufgeteilt in ein Header-Board und Add-on-Module, welche die IO-Link-Master enthalten. Hierbei sind die Add-on-Module separat vom Header-Board bestellbar.

Bild 2 zeigt den Prototypen des IO-Link-Master-RSK. Das skalierbare Konzept ermöglicht eine Lösung mit bis zu maximal 32 IO-Link-Kanälen, da die jeweiligen IO-Link-Master auf den Add-on-Boards über ein einziges SPI-basiertes Summenprotokoll miteinander kommunizieren und damit einfach skalierbar sind.

Der von TMG Karlsruhe entwickelte Master-Softwarestack ist eine zusätzliche Lösung zum Standard-TMG Master-Stack und Parameter-Server, welcher speziell für die Skalierbarkeit über SPI optimiert wurde. Die Anbindung der IO-Link-Slave an das IO-Link-Master-RSK erfolgt ebenfalls über die typische M12-Schraubverbindung.

Zusätzlicher Mikrocontroller entlastet Stack-Funktionen

Entwickler können eine zusätzliche MCU als Upper-Layer-Baustein über das UART-Protokoll an das Header-Board anschließen. Dies entlastet die mit dem Master verbundene Stack-Funktionen durch einen zentralen Controller, der normalerweise die Anwendungssoftware, z.B. eines I/O-Moduls oder einer I/O-Box sowie im Uplink-Protokoll etwa für Profinet oder Ethernet IP, ausführt.

Auch bei der Master-Lösung sind die zusätzlichen Funktionen, wie Wake-up-Generierung, Über- und Unterspannungsschutz, Temperatur- und Watchdogüberwachung im Baustein integriert. Auch das Master-RSK wird mit der notwendigen Software, wie z.B. einem IO-Link-Master-Stack, Beispiel-Projekten und einer IAR-Evaluierungslizenz ausgeliefert.

* * Jens Hilgert ... ist Assistant Manager für Sensors & Drives im Segment Marketing der Industrial Business Unit bei Renesas Electronics.

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