3002 TRICONEX controller

Description

3002 TRICONEX controller
3002 TRICONEX controller
Module Clips Drive controller servo motor
Contact: Mr. Lai
Wechat:17750010683
Whats app：+86 17750010683
Skype：+86 17750010683
QQ: 3221366881
3221366881@qq.com
Definition of IO Link Protocol and Its Interface
IO Link is a peer-to-peer, serial digital communication protocol designed for periodic data exchange between sensors/actuators and controllers (PLCs). The IO Link protocol was first proposed by Siemens and has now become an international standard IEC 61131-9. With the advancement of Industry 4.0, the use of IO Link is becoming increasingly widespread. Today”s article will introduce the definition of the IO Link protocol and its interfaces.
Factory automation can be divided into execution layer, on-site layer, on-site control layer, workshop control layer, and management layer according to functional division. As shown in the following figure:
The execution layer includes various execution mechanisms (valves, pumps, motors, etc.) and sensors, which are the muscles and peripheral nerves of factory automation. They receive commands from the upper layer and complete specified actions.
The on-3002 TRICONEX controller  site layer includes various distributed IO3002 TRICONEX controller systems, which are the central nervous system of factory automation. It conveys control instructions from the upper layer to the execution layer; And feedback the signals from the execution layer to the control layer, serving as the information center;
The on-site control layer includes various PLC systems, which are the brains of factory automation. It issues corresponding instructions and commands the execution layer to complete corresponding actions based on internal program requirements and signal feedback from the execution layer;
The workshop control layer (MES) and management layer communicate with various PLC systems at the management level to complete management tasks at the workshop and factory levels.
The IO Link protocol to be introduced in this article is a protocol that transfers data between the execution layer and the field layer. An IO Link system consists of the following components:
1) IO Link Master;
2) IO Link Device;
3) Non shielded 3-5 core standard cable;
4) Tools for configuring IO Link parameters;
The IO Link Master transfers data between the IO Link device and the PLC. It is usually a distributed IO module with IO Link connection channels on the module. The IO Link Device is connected to the channel of the IO Link Master through a cable, and the IO Link Master exchanges data with the PLC through a bus. As shown in the following figure:
Every IO Link device needs to be connected to a channel of the IO Link supervisor, so IO Link is a peer-to-peer communication protocol, not a bus protocol.
IO Link devices are divided into two types: sensors and actuators: sensors are usually the four pin interface of M12, and actuators are usually the five pin interface of M12.
According to IEC 60974-5-2, the definition of IO Link Device pins follows the following regulations:
1) Pin 1 (PIN1): 24V power supply positive pole;
2) Pin 3 (PIN3): 0V
3) Pin 4 (PIN4): IO Link communication or standard IO output;
The pin definition of the IO Link device is shown in the following figure:
Which types of equipment should PLC module manufacturers develop first?
We know that PLC, also known as programmable logic controller, collects variable data through various IOs to achieve the purpose of automated control. Therefore, developing PLC is largely about developing IO. However, with so many types of IO, which PLC module manufacturers should develop first? Let me share my opinion:
1. Digital input IO, including PNP and NPN digital input IO, counter input IO, etc.
2. Digital output IO, including PNP and NPN digital output IO, PWM pulse output IO, relay output IO, and so on.
3. Analog input IO, including current acquisition input IO, voltage acquisition input IO, temperature acquisition input IO, and so on. The current input IO can collect currents ranging from 0 to 20 milliamperes, while the voltage input IO can collect voltages ranging from negative 10V to positive 10V. Temperature acquisition IO includes thermocouples and thermal resistors.
4. The style of analog output IO is similar to that of analog input IO, but does not include temperature analog, mainly voltage and current type.
What are the advantages of Ethernet remote IO modules that can be cascaded?
Advantages and specific application scenarios of Ethernet remote IO modules that can be cascaded
For scenarios where data collection control points are linearly distributed, such as streetlights, bridges, streetlights, digital factories, parking lot parking monitoring, smart parking lots, smart parking racks, and building automation control systems in smart parks, using cascading dual Ethernet remote IO modules saves more costs than using single Ethernet remote IO modules.
The Ethernet remote IO module that can be cascaded is a new type of Ethernet remote IO module that supports MAC layer data exchange and can achieve hand in hand connection. This not only saves switch interfaces, but also reduces a large amount of Ethernet cable costs, wiring space, and wiring costs.
Its advantages are as follows:3002 TRICONEX controller
1. No need for a large number of Ethernet switches or occupying Ethernet switch ports;
2. It can save a lot of Ethernet cables, cable space, and labor costs for installing cables;
3. The overall cost has significantly decreased;
4. Supports both Modbus RTU protocol, Modbus TCP protocol, and the Internet of Things protocol MQTT protocol;
5. Support TCP Server and TCP Client services;3002 TRICONEX controller
6. Can be connected to SCADA systems, PLC systems, or cloud platforms;
7. The series uses a MAC layer for data exchange, ensuring that network connectivity does not cause communication issues with subsequent devices due to device failures in the middle.
The comparison between cascaded Ethernet remote IO modules and traditional IO modules used in building automation systems is shown in the following figure:
1. Adopting a cascaded dual Ethernet remote IO module, data acquisition and control wiring for floors with a height of 70 meters only requires a 70 meter Ethernet cable;
2. Using a traditional single Ethernet remote IO module, the data acquisition and control system wiring for a 70 meter high floor requires a 280 meter Ethernet cable.
It can be seen that using cascaded dual Ethernet remote IO modules can save a lot of wiring costs compared to traditional single Ethernet remote IO modules.
Application of Ethernet Remote IO Module in Building Automation System
For building automation systems, each data acquisition control point is linearly distributed in each floor. Therefore, it is very suitable to use Ethernet remote IO modules that can be cascaded to achieve data acquisition and control.
The Ethernet remote IO module that can be cascaded supports MAC layer data exchange and can achieve a hand in hand connection method. This can not only save switch interfaces, but also reduce a large amount of Ethernet cable costs, wiring space, and wiring costs.
Its advantages are as follows:
1. No need for a large number of Ethernet switches or occupying Ethernet switch ports;
2. It can save a lot of Ethernet cables, cable space, and labor costs for installing cables;
3. The overall cost has significantly decreased;
4. The M160E supports both Modbus RTU protocol, Modbus TCP protocol, and the Internet of Things protocol MQTT protocol. In addition, it also supports TCP Server and TCP Client services; Can be connected to SCADA systems, PLC systems, or cloud platforms;
4. The M160E series uses a MAC layer for data exchange, ensuring that network connectivity does not cause communication issues with subsequent devices due to device failures in the middle.
Comparison between cascaded Ethernet remote IO modules and traditional IO modules for building automation systems:
1. Adopting a cascaded dual Ethernet remote IO module, data acquisition and control wiring for floors with a height of 70 meters only requires a 70 meter Ethernet cable;
2. Using a traditional single Ethernet remote IO module, the data acquisition and control system wiring for a 70 meter high floor requires a 280 meter Ethernet cable.
Therefore, we can conclude that for scenarios where data collection control points are linearly distributed, such as streetlights, bridges, streetlights, digital factories, parking lot parking monitoring, smart parking lots, smart parking racks, and building automation systems in smart parks, using cascading dual Ethernet remote IO modules saves more costs than using single Ethernet remote IO modules.
Application of IO Link in Industrial Automation
This article mainly introduces the overall solution of ST IO Link communication master station used in industrial systems, including the following 5 aspects:
Firstly, the application of IO Link in industrial automation; The second is the introduction of ST IO Link main station transceiver; The third is the introduction of our ST”s IO Link main site evaluation board; The fourth is an introduction to the reference design scheme of the IO Link main station; The fifth is a demonstration of the IO Link master station reference design.
The industrial automation system can be said to be composed of many levels. The top level is usually industrial Ethernet to transmit data to the upper control center or monitoring center of the factory, while the middle layer is usually some PLC system for specialized process processing, such as controlling a specialized assembly line or production line. At the bottom, there are usually many industrial sensors, such as temperature sensors, pressure sensors, flow sensors, or proximity sensors, as well as some actuators, such as valves, moving lights, relays, or contactors, which are used for collecting and controlling physical quantities.
Between these levels, there will also be some modules or gateways for conversion and processing work. Therefore, in traditional industrial systems, there are many different level standards and communication protocols on site, resulting in poor modularity and versatility. Because there are both analog signals on site, such as a 4 to 20 mA current loop and analog voltage signals, as well as digital signals. In such an environment, analog signals are particularly susceptible to interference from harsh on-site environments. At the same time, sensors or actuators for analog transmission cannot perform on-site remote configuration or calibration 3002 TRICONEX controller diagnosis work. In order to solve the transmission of the last segment of data to sensors and actuators in industrial field environments, as described earlier, we have introduced a specialized digital interface IO Link to achieve fully digital transmission between the interface modules of sensors and industrial field buses. The bidirectional data transmission makes it possible to parameterize the interaction of on-site data, diagnose and transmit information. By using this technology, remote condition monitoring and predictable maintenance of terminal equipment can be achieved, thereby effectively alleviating the problem of production line downtime.
Its advantages include:3002 TRICONEX controller
Firstly, whether it is a pure digital sensor, an analog sensor after digital quantization, or different types of actuators, unified access can be achieved, thus achieving a simplified and standardized system architecture. Secondly, the transmission of digital signals will have stronger anti-interference ability than the transmission of analog signals, so the reliability of the system will also be stronger. Thirdly, through the bidirectional transmission of digital signals, more intelligent and advanced actuators or sensors can be used, making it easier to achieve status monitoring and system diagnostic protection functions. In this way, any issues and status of the production line can be monitored and maintained in real-time, ensuring the reliability, maintainability, and upgradability of the entire production line, thereby ensuring the minimum downtime.
The following is the specific content about IO Link technology
Firstly, the definition of the IO LINK standard enables data transmission, processing, configuration, and diagnostic information exchange between sensors or actuators and control systems. Secondly, this is a simple peer-to-peer communication architecture, where a master port is connected to a device port. Then, it can achieve compatibility with existing communication architectures, such as reusing cables and interfaces. At the same time, the IO Link system also has backward compatibility upgrade capability, as the master end of the system uses digital binary serial communication to interact with devices, and vice versa.
It can be said that IO link makes the system simpler:
Firstly, this is a universal standard communication method that complies with IEC61131-9. Secondly, IO Link is an intelligent communication system that solves the digital information exchange and transmission of the last distance from the control host to the terminal device. Thirdly, IO Link is simple to use and can be said to be plug and play, compatible with some existing system devices.
Some related products and solutions provided by ST in IO Link communication solutions
Firstly, in this communication system, the IO Link Master, which connects to the upper computer controller, is one of the main key solutions that will be mentioned later. Secondly, ST can provide some communication chips on the IO Link Master project, such as L6360. On the other side of the sensor or actuator end, namely the IO Link Slave end, ST can provide communication chips L6362A and L6364 on this IO Link Slave slave project. According to standards, this three-wire point-to-point communication method is easily compatible with some existing sensor actuators” standard ports, such as M12 standard industrial connectors and M12 standard connector wires. In addition, its advantages include the ability to achieve point-to-point bidirectional signal transmission within a single cable, as well as the general power supply requirements of the master end to the sensor actuator. According to the general requirements of the current industry, the maximum length of this cable is 20 meters, and the three wires inside are 24V, 0V, and data cables. The L+of this chip can support up to 500 milliamperes. If greater current is needed, there are also other L+drivers, including Load Switch IPS and other products, which can provide greater current or can be applied externally. The IO Link communication speed can generally reach a baud rate of 230.4K per COM3, and it also has functions such as status indication and detection.
For some specific application characteristics of IO Link, the communication transceiver system composed of L6360 and L6362A can support three standard data types of IO Link, namely COM1 (4.8k), COM2 (38.4K), and COM3 (230.4K) modes. This communication system can meet the requirements of all modern standards, industrial sensors, and actuators: firstly, it can quickly and very easily configure or reconfigure sensors or actuators. Secondly, it can be widely applied to various standardized sensors or systems that execute information. Thirdly, as a digital communication system, compared to traditional analog signal transmission systems, it can reduce power consumption and improve system efficiency. Fourthly, it has complete diagnostic and protection functions, which can improve the reliability of related systems. Therefore, it can be widely used to drive various digital sensors and actuators, as well as input and output modules of PLC, in order to achieve and meet various requirements of Industry 4.0.
How to Determine the Interference Problem of PROFINET IO Communication
Preliminary Diagnosis of PROFINET Interference Problems
1. Overview
When debugging PROFINET IO communication, it is common to encounter communication failures. One of the reasons for communication failures is interference. PROFINET IO communication equipment often operates in complex industrial electromagnetic environments, and incorrect shielding grounding or non-standard installation may lead to communication interference problems. Since optical signals are not affected by electromagnetic interference, this article only introduces interference problems with electrical signals.
2. How to determine interference issues
If PROFINET IO communication is affected by electromagnetic interference, a simple judgment can generally be made through the following aspects:
2.1. Judging the communication status through PROFINET IO
If the following communication phenomena are found during PROFINET IO communication debugging or operation, it may be affected by electromagnetic interference:
① Occasionally, communication is interrupted and restored.
② When certain on-site devices or specific operations are turned on, communication is interrupted, and on the contrary, communication returns to normal.
2.2. By using STEP7 online diagnostic information to determine and view the diagnostic buffer information of the IO controller, how to detect the presence of frequent communication failures and recovery information between the IO controller and IO devices in the diagnostic buffer, as shown in the following figure, may be affected by electromagnetic interference:
14 STEP7 Device Diagnostic Buffer Information
3. How to troubleshoot and solve interference problems
If a suspected electromagnetic interference causing PROFINET IO communication failure is found, how should we troubleshoot and solve it? The following will be introduced from the following aspects:
3.1 Increase PROFINET IO communication watchdog time
Due to PROFINET IO communication failure occurring during watchdog time, the IO controller did not provide input or output data (IO data) to the IO device, and watchdog time=the number of update cycles allowed for IO data loss × The refresh time is usually automatically calculated and allocated by the IO controller. This time value is generally small. If electromagnetic interference is encountered, the probability of communication failure occurring within the automatically calculated watchdog time will increase. At this time, we can appropriately increase the PROFINET IO communication refresh time or the number of update cycles allowed for IO data loss to increase the watchdog time. However, this method may not solve serious electromagnetic interference problems, and it is recommended to eliminate and solve them through subsequent methods.
Modify the watchdog time of the PROFINET IO device under 16 STEP7
3.2 Check if the installation of PROFINET IO communication equipment meets the specifications
Most cases of PROFINET IO communication interference problems are caused by equipment installation that does not comply with the installation specifications for PROFINET IO communication, such as incomplete shielding, unreliable grounding, and being too close to interference sources. Installation that meets the specifications can avoid communication failures caused by electromagnetic interference. You can refer to the following brief installation requirements for PROFINET:
1. Wiring of PROFINET 3002 TRICONEX controller
In order to reduce the coupling of electric and magnetic fields, the larger the parallel distance between PROFINET and other power cable interference sources, the better. In accordance with IEC 61918, the minimum distance between PROFINET shielded cables and other cables can be referred to Table 1. PROFINET 3002 TRICONEX controller can be wired together with other data cables, network cables, and shielded analog cables. If it is an unshielded power cable, the minimum distance is 200mm.
Comprehensive analysis of the principle and application skills of microcontroller IO port
IO port operation is the most basic and important knowledge in microcontroller practice. This article takes a long time to introduce the principles of IO ports. I also consulted a lot of materials to ensure the accuracy of the content, and spent a long time writing it. The principle of IO ports originally required a lot of in-depth knowledge, but here it has been simplified as much as possible for easy understanding. This will be of great help in solving various IO port related problems in the future.
The IO port equivalent model is my original method, which can effectively reduce the difficulty of understanding the internal structure of the IO port. And after consulting and confirming, this model is basically consistent with the actual working principle.
I mentioned a lot earlier, and many people may already be eager to actually operate microcontrollers. The IO port, as the main means of communication between the microcontroller and the outside world, is the most basic and important knowledge for microcontroller learning. Previously, we programmed and implemented an experiment to light up the LED at the IO port. This article will continue to introduce the relevant knowledge of the IO port.
In order to better learn the operation of IO ports, it is necessary to understand the internal structure and related concepts of IO ports. These knowledge are very helpful for subsequent learning, with a focus on understanding and no need to memorize them intentionally. If you don”t remember, just come back and take a look. If you use it too much, you will naturally remember.
We have said that the most accurate and effective way to understand a chip is to refer to official chip manuals and other materials. But for beginners of microcontrollers, it may be difficult to understand the chip manual directly, especially when they see a bunch of English, unfamiliar circuits, and terminology. If it were me, I would definitely be crazy. But here I still provide a picture taken from Atmel”s official “Atmel 8051 Microcontrollers Hardware Manual”.
The purpose of giving this picture is not to dampen everyone”s enthusiasm for learning, but to help everyone understand how the various microcontroller materials we have seen come from and whether they are accurate. All of these can be clarified through official information, which will be helpful for everyone to further learn something in the future.
Introduction to the Second Function
The above figure is the authoritative 51 microcontroller IO port structure diagram provided by the official. It can be seen that the internal structure of the four sets of IO ports of the microcontroller is different, because some IO ports have a secondary function, as mentioned in the introductory section.
Do you remember this pin diagram? The second function name of the IO port is marked in parentheses. Except for P1, each interface has a second function. When introducing the microcontroller system module, I mentioned that the 51 microcontroller has an interface for reserved extended memory, which is the second function of P0 and P1 in the figure (while also using pins such as 29 and 30). Because it is not widely used and involves in-depth knowledge, no specific research will be conducted. By the way, the AD0~AD7 we see here are actually used for parallel ports. The second function of the P3 port, including serial port, will be introduced in detail later.
The drawbacks of network IO and the advantages of multiplexing IO
In order to talk about multiplexing, of course, we still need to follow the trend and adopt a whiplash approach. First, we will talk about the drawbacks of traditional network IO and use the pull and step method to grasp the advantages of multiplexing IO.
For the convenience of understanding, all the following code is pseudo code, and it is sufficient to know the meaning it expresses.
Blocking IO
The server wrote the following code to handle the data of client connections and requests.
Listenfd=socket()// Open a network communication port
Bind (listenfd)// binding
Listen (listenfd)// Listening while (1){
Connfd=accept (listenfd)// Blocking connection establishment
Int n=read (connfd, buf)// Blocking read data
DoSomeThing (buf)// What to do with the data you read
Close (connfd)// Close the connection and wait for the next connection in a loop
}
This code will be executed with stumbling blocks, just like this.
It can be seen that the thread on the server is blocked in two places, one is the accept function and the other is the read function.
If we expand on the details of the read function again, we will find that it is blocked in two stages.
This is traditional blocking IO.
The overall process is shown in the following figure.
So, if the client of this connection continues to not send data, the server thread will continue to block on the read function and not return, nor will it be able to accept other client connections.
This is definitely not feasible.
Non blocking IO
To solve the above problem, the key is to modify the read function.
A clever approach is to create a new process or thread every time, call the read function, and perform business processing.
While (1){
Connfd=accept (listenfd)// Blocking connection establishment
Pthread_ Create (doWork)// Create a new thread
}
Void doWork(){
Int n=read (connfd, buf)// Blocking read data
DoSomeThing (buf)// What to do with the data you read
Close (connfd)// Close the connection and wait for the next connection in a loop
}
In this way, once a connection is established for a client, it can immediately wait for a new client connection without blocking the read request from the original client.
However, this is not called non blocking IO, it just uses multithreading to prevent the main thread from getting stuck in the read function and not going down. The read function provided by the operating system is still blocked.
So true non blocking IO cannot be achieved through our user layer tricks, but rather by imploring the operating system to provide us with a non blocking read function.
The effect of this read function is to immediately return an error value (-1) when no data arrives (reaches the network card and is copied to the kernel buffer), rather than waiting for blocking.
The operating system provides this feature by simply setting the file descriptor to non blocking before calling read.
Fcntl (connfd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
Int n=read (connfd, buffer)= SUCCESS;
In this way, the user thread needs to loop through the call to read until the return value is not -1, and then start processing the business.
We noticed a detail here.
Non blocking read refers to the stage where data is non blocking before it reaches the network card, or before it reaches the network card but has not been copied to the kernel buffer.
When the data has reached the kernel buffer, calling the read function is still blocked and requires waiting for the data to be copied from the kernel buffer to the user buffer before returning.
The overall process is shown in the following figure
IO multiplexing
Creating a thread for each client can easily deplete the thread resources on the server side.
Of course, there is also a clever solution. After accepting each client connection, we can put the file descriptor (connfd) into an array.
Fdlist. add (connfd);
Then create a new thread to continuously traverse the array and call the non blocking read method for each element.
While (1){
For (fd “- fdlist){
If (read (fd)!=- 1){
DoSomeThing();
}
}
}
In this way, we successfully processed multiple client connections with one thread.
Do you think this means some multiplexing?
But this is just like using multithreading to transform blocked IO into seemingly non blocking IO. This traversal method is just a small trick that our users have come up with, and every time we encounter a read that returns -1, it is still a system call that wastes resources.
Making system calls in a while loop is not cost-effective, just like making rpc requests while working on distributed projects.
So, we still need to plead with the operating system boss to provide us with a function that has such an effect. We will pass a batch of file descriptors to the kernel through a system call, and the kernel layer will traverse them to truly solve this problem.

Company advantage service:
1.Has been engaged in industrial control industry for a long time, with a large number of inventories.
2.Industry leading, price advantage, quality assurance
3.Diversified models and products, and all kinds of rare and discontinued products
4.15 days free replacement for quality problems

All kinds of module card driver controller servo motor servo motor embedded card wires and cables Power module control module is applicable to steel, hydropower, nuclear power, power generation, glass factory, tire factory, rubber, thermal power, paper making, shipping, navigation, etc

ABB — AC 800M controller, Bailey, PM866 controller, IGCT silicon controlled 5SHY 3BHB01 3BHE00 3HNA00 DSQC series
BENTLY — 3500 system/proximitor, front and rear card, sensor, probe, cable 3500/20 3500/61 3500/05-01-02-00-001 3500/40M 176449-01 3500/22M 138607-01
Emerson — modbus card, power panel, controller, power supply, base, power module, switch 1C31,5X00, CE400, A6500-UM, SE3008,1B300,1X00,
EPRO — PR6423 PR6424 PR6425 PR6426 PR9376 PR9268 Data acquisition module, probe, speed sensor, vibration sensor
FOXBORO — FCP270 FCP280 FCM10EF FBM207 P0914TD CP40B FBI10E FBM02 FBM202 FBM207B P0400HE Thermal resistance input/output module, power module, communication module, cable, controller, switch
GE —- IS200/215/220/230/420 DS200/215 IC693/695/697/698 VMICPCI VMIVME 369-HI-R-M-0-0-E 469 module, air switch, I/O module, display, CPU module, power module, converter, CPU board, Ethernet module, integrated protection device, power module, gas turbine card
HIMA — F3 AIO 8/4 01 F3231 F8627X Z7116 F8621A 984862160 F3236 F6217 F7553 DI module, processor module, AI card, pulse encoder
Honeywell — Secure digital output card, program module, analog input card, CPU module, FIM card
MOOG — D136-001-007 Servo valve, controller, module
NI — SCXI-1100 PCI – PXIE – PCIE – SBRIO – CFP-AO-210 USB-6525 Information Acquisition Card, PXI Module, Card
Westinghouse — RTD thermal resistance input module, AI/AO/DI/DO module, power module, control module, base module
Woodward — 9907-164 5466-258 8200-1300 9907-149 9907-838 EASYGEN-3500-5/P2 8440-2145 Regulator, module, controller, governor
YOKOGAWA – Servo module, control cabinet node unit

Main products:
PLC, DCS, CPU module, communication module, input/output module (AI/AO/DI/DO), power module, silicon controlled module, terminal module, PXI module, servo drive, servo motor, industrial display screen, industrial keyboard, controller, encoder, regulator, sensor, I/O board, counting board, optical fiber interface board, acquisition card, gas turbine card, FIM card and other automatic spare parts