虹科干货 | 教您实现虹科工业树莓派对远程IO模块的控制
一、 背景知识
以太网远程IO模块是工业级远程采集与控制模块，提供无源节点的开关量输入采集，继电器输出，高频计数器等功能。该模块采用工业级元器件，10-30VDC宽电压输入，能够在-30℃~60℃范围内正常工作。目前市面上比较常见的远程IO模块支持Modbus、EtherCAT等现场总线。
以太网远程IO模块的应用非常广泛，主要应用于分布式的数据采集与控制，尤其适合于数据点分散、控制点分散的场合。
传统的数据采集方案是通过工控机+IO板卡实现数据采集，各种仪表信号直接通过电缆连接到IO板卡，这种方式布线成本高昂，信号衰减大。
而以太网远程IO模块可以直接连接到PLC或工控机上。通过一根以太网电缆连接IO与PLC或工控机，各种仪表控制器信号直接就近接入到以太网IO模块上，这样做有以下几个好处：
- 节省了使用工控机与IO板卡的成本，以太网IO模块可以直接接入到上位机系统；
- 用10/100MHz的以太网传输替代了4-20mA的信号传输，提高了传输速度；
- 用一个以太网电缆替代各种仪表控制器信号线，减少了信号远程传输的衰减；
- 仪表控制器的信号电缆只需要接到以太网IO模块上即可，极大地降低了电缆成本与布线工作量。
虹科工业树莓派作为工业级控制器，支持通过现场总线连接和控制以太网远程IO模块，以下是具体操作配置。
二、 准备工作
1. 硬件准备
- 虹科工业树莓派Connect+CODESYS模块*1
- EtherCAT IO模块(数字量输入&输出模块) *2
- 开关盒*1
- 灯塔*1
2. 软件准备
- CODESYS软件：安装在PC端
- CODESYS runtime：树莓派多核版本
三、 操作步骤
1. 硬件连接
虹科工业树莓派以太网A口连接路由器，以太网B口与EtherCAT IO模块连接
2. 配置EtherCAT主站
（1）导入EtherCAT IO模块描述文件
①路径：工具→设备存储库
②点击“安装”，安装相应EtherCAT IO模块描述文件
（2）添加设备：右击“Device”，选择“添加设备”
①选择“其他项”，添加虹科工业树莓派型号
②选择“现场总线”，添加“EtherCAT”→“主站”→“EtherCAT master”
（3）添加EtherCAT IO模块
①配置虹科工业树莓派与EtherCAT IO模块的连接以太网口，根据实际连接的以太网口选择
②登录设备，路径：在线→登录
③扫描EtherCAT IO模块，软件会自动识别与虹科工业树莓派连接的EtherCAT IO模块
路径：左侧目录“EtherCAT_Master”→扫描设备→选择相应模块，点击复制
3. 定义变量
（1）定义EtherCAT IO输入变量
（2）定义EtherCAT IO输出变量
（3）定义全局变量
①添加全局变量列表，自定义命名
②定义变量
（4）定义局部变量
点击程序：PLC_PRG，添加如下变量：
4. 编写程序
（1）添加程序：Flow，流水灯的控制程序在Flow中编写，程序编写如下：
（2）编写主程序：PLC_PRG，总控制流水灯程序：
5. 运行程序
四、总结
以上内容主要分享的是虹科工业树莓派结合CODESYS控制EtherCAT IO模块的操作步骤。只要能够提供相应EtherCAT IO描述文件，虹科工业树莓派就可以实现对远程IO模块的控制。除了结合CODESYS实现远程IO模块的控制之外，虹科工业树莓派还支持通过协议栈开发包的方式实现协议控制。
除此之外，虹科工业树莓派支持MODBUS、CANopen、Profinet等多种现场总线协议，可适配多种现场总线协议远程IO模块使用，帮助更多企业在不增设专门的远程IO模块，节省成本，快速地实现数字化转型。