今回の記事ではシーメンスのS7-1500とPhoenix ContactのAXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-LをProfinetで接続する手順を説明します。また、こちらは今回使用するIO-LINKデバイスになります：

AXL E IOL DIO8 M12 3M
PSD-SC IOL S15 AE

さ、FAを楽しもう！

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AXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-L?

Axioline Eデバイスは、PROFINETネットワーク内での使用を目的として設計され、最大4台のIO-Linkセンサおよびアクチュエータの操作を可能にします。さらに、Axioline Eデバイスでデジタル信号の取得および出力が可能です。また、過酷な産業環境において制御盤なしでの使用に適しています。

特徴

こちらはAxioline Eデバイスのメイン仕様です。

プッシュプル高速接続またはねじ接続に対応したM12コネクタによる接続
PROFINET仕様V2.4に準拠したPROFINETデバイスとしてのマッピング（コンフォーマンスクラスC（IRTスイッチ））
PROFINETシステム冗長性S2対応
最小サイクルタイム1msでのPROFINET対応
IO-Link仕様V1.1.2
2つのEthernetポート（統合スイッチ内蔵）
伝送速度100 Mbps
短絡および過負荷保護
保護等級IP65/IP67/IP69

内部回路図

こちらはAxioline Eデバイス接続部の内部配線です。

IO-Linkポートおよびデジタル入出力の接続

こちらはAxioline EデバイスのIO-LinkポートやDIDOの接続図です。

接続	名称	意味
X01 … X04	IN01 … IN04	入力1 … 4（ピン2）
	IOL01 … IOL04	IO-Link Aポート1 … 4
X05 … X08	IN/OUT01 … IN/OUT08	入出力1 … 8

電圧供給US/UAのピン割り当て

こちらはAxioline Eデバイスの電源のピン配置、Lコードです。

ピン	IN (XD1)	OUT (XD2)	導線色
1	+24 V DC (U_S)	+24 V DC (U_S)	茶
2	GND (U_A)	GND (U_A)	白
3	GND (U_S)	GND (U_S)	青
4	+24 V DC (U_A)	+24 V DC (U_A)	黒

出荷時状態

出荷時のデフォルト設定では、以下の機能と設定が利用可能です。

PROFINET

項目	値
Device name	No name assigned（名前未割当）
IP address	0.0.0.0
Subnet mask	0.0.0.0
Default Gateway	0.0.0.0
Device designation	AXL E PN IOL4/0 DIO8..-L
Vendor ID	00B0hex
Device ID	0180hex

AXL E IOL DIO8 M12 3M – Digital module

このAxioline Eデバイスは、IO-Link Aポートを介してIO-Linkマスターに接続することができます。このデバイスを使用することで、IO-Link経由でデジタル信号の取得と出力が可能になります。また、IO-Linkマスターを介することで、さまざまなネットワーク内での使用にも対応しています。

特徴

M12コネクタ（Aコード、4ピン）によるIO-Linkマスターへの接続
タイプAポート
IO-Link仕様 V1.1.3準拠
M12コネクタ（Aコード、5ピン）による最大8点の入出力接続
診断およびステータスインジケータ
シングルチャネル診断
センサ電源の短絡および過負荷保護
デバイス銘板データを内蔵
保護等級 IP65/IP67/IP69

レイアウト

こちらはAXL E IOL DIO8 M12 3Mの外見です。

Pin配置

ピン	IO-Link Aポート (XF1)
1	+24 V DC (L+)
2	未使用
3	GND (L-)
4	C/Q、IO-Linkデータ伝送チャネル

注意するのはセンサの損傷チャネルを入力として使用する場合、出力として設定しないでください。接続されたセンサが損傷する可能性があります。各チャネルは入力または出力のいずれかとして使用してください。

ピン	X01 … X04
1	+24 V DC (L+)
2	入出力 2, 4, 6, 8
3	GND (L-)
4	入出力 1, 3, 5, 7
5	機能接地

配線例

こちらはAXL E IOL DIO8 M12 3Mの配線例です。

INプロセスデータ

デジタル入力

Byte				0
Bit	7	6	5	4	3	2	1
LED	08	07	06	05	04	03	02
Port	X04		X03		X02		X01
Pin	2	4	2	4	2	4	2
Signal	IN08	IN07	IN06	IN05	IN04	IN03	IN02

デバイスステータスデータ

Byte				1
Bit	7	6	5	4	3	2	1
Error	Reserved		Input	Reserved	L+	Reserved

Byte				2
Bit	7	6	5	4	3	2	1
Error	デジタル出力過負荷OR短絡
Port	X04		X03		X02		X01
Pin	2	4	2	4	2	4	2
Signal	OUT08	OUT07	OUT06	OUT05	OUT04	OUT03	OUT02

Byte	Bit	Error	Meaning
1	7 … 4	Reserved	予約済み
	3	Input	0: デジタル入力のセンサ電源にエラーなし
			1: デジタル入力のセンサ電源の過負荷/短絡
	2	Reserved	予約済み
	1	L+	0: L+に低電圧なし
			1: L+に低電圧
	0	Reserved	予約済み
2	7 … 0	Output	0: デジタル出力にエラーなし
			1: OUTxxで過負荷/短絡

OUTプロセスデータ

デジタル出力

Byte				0
Bit	7	6	5	4	3	2	1
LED	08	07	06	05	04	03	02
Port	X04		X03		X02		X01
Pin	2	4	2	4	2	4	2
Signal	OUT08	OUT07	OUT06	OUT05	OUT04	OUT03	OUT02

PSD-SC IOL S15 AE – Signal tower?

このシグナルタワーは、機械やシステムの状態を表示するために設計されています。

発光面の各セグメントは、色、明るさ、点灯効果を個別に設定することができます。

IO-Linkマスターを介して、シグナルタワーをさまざまなネットワークに統合することが可能です。

IODD（デバイス記述ファイル）をPLCnext Engineerなどのオートメーションソフトウェアツールに統合することで、シグナルタワーを一元的に設定できます。拡張パラメータや診断データは、ISDUオブジェクトを介してPLCから非周期的に読み取りおよび書き込みが可能です。

特長

柔軟な使用が可能
4つの動作モード
- シグナルタワーモード
- オートスケールモード
- 充填レベルモード
- 個別モード
IO-Link仕様 V1.1準拠
M12コネクタによるIO-Linkマスターへの接続
保護等級 IP66/IP69K

型式

型式	セグメント数	サイレン
PSD-SC IOL S15 AE	15	あり
PSD-SC IOL S9 AE	9	あり
PSD-SC IOL S9	9	なし

ピン配列

こちらはPSD-SC IOL S15 AEのM12コネクタのピン配列です。

IO-Link Aポート

消費電流が200mAを超える場合、一部のIO-Linkマスターでは外部補助電源（2L+）が必要です。

ピン	機能	導線色
1	+24 V DC (L+)	茶
2	+24 V DC (2L+)、オプション	白
3	GND (L-)	青
4	C/Q、IO-Linkデータ伝送チャネル	黒

ステータスLED

ステータスLEDは、シグナルタワーの機能状態を表示します。LEDは、シグナルタワーの底面にある銘板の下に配置されています。

名称	状態	説明
ステータスLED	赤点滅（500ms ON、500ms OFF）	電源電圧あり、IO-Link通信なし
	緑点滅（900ms ON、100ms OFF）	電源電圧あり、IO-Link通信正常
	消灯	電源電圧および接続ケーブルを確認してください

プロセスデータ

	PSD-SC IOL S15 AE	PSD-SC IOL S9 AE	PSD-SC IOL S9
入力プロセスデータ	0バイト	0バイト	0バイト
出力プロセスデータ	3バイト	3バイト	2バイト

OUTプロセスデータ

Byte 0	Byte 1	Byte 2
音響機能	光学機能
このバイトはサイレン付きデバイスでのみ使用可能	個別モード（シグナルモード）
	シグナルタワーモード（シグナルモード）
	オートスケールモード（シグナルモード）
	未使用	充填レベルモード（レベルモード）

動作モード

シグナルタワーには4つの動作モードがあります。

シグナルタワーモード：個々のセグメントを組み合わせて1つの段を形成できます。これにより、従来型のシグナルタワーを作成することができます。
オートスケールモード：セグメントは、制御されるピンの数とステータスメッセージに応じて自動的かつ均等に分配されます。例えば、1つのステータスメッセージのみがアクティブな場合、シグナルタワーの全面が1色で点灯します。
充填レベルモード：セグメントを充填レベルインジケータとして使用します。
個別モード：各セグメントを個別に設定および制御できます。

また、動作モードは「Signal mode」パラメータで選択します。

基本機能

光学パラメータを使用して、各セグメントに対して以下の設定を行うことができます。

色
点灯効果
明るさ

これらのパラメータにより、各セグメントで自由に色を選択でき、発光イメージの選択において最大限の柔軟性が得られます。また、これらのパラメータを互いに組み合わせることも可能です。

サイレン付きデバイスの場合、追加の音響パラメータがあります。これらのパラメータを使用して、10種類の個別トーンを定義したり、10種類のプリセットトーンを変更したりすることができます。

グローバルパラメータは、一般設定用として各デバイスで使用可能です。

オートスケールモード

オートスケールモードは、出荷時のデフォルト動作モードです。

この動作モードでは、シグナルタワーのセグメントは、制御されるピン（ビット）の数とステータスメッセージに応じて自動的かつ均等に分配されます。

例えば、1つのステータスメッセージのみがアクティブな場合、シグナルタワーの全面が1色で点灯し、最大限の視認性を確保します。

複数の信号が存在する場合、発光エリアは比例して分割されます。セグメントを均等に分割できない場合、最も優先度の高い色が最後のセグメントまたは残りのセグメントに割り当てられます。

プロセスデータ：オートスケールモード

設定にはセグメント1〜5のパラメータを使用します。

Bit	15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
説明	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	Seg 5	Seg 4	Seg 3	Seg 2	Seg 1

Implementation

それでは実際にプロジェクトを作成しましょう。

フェニックスコンタクト側

最初にフェニックスコンタクトのAXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-Lの事前準備をします。

GSDMLファイルをダウンロード

下記のLINKからAXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-LのGDSML FILEをDownloadします。

https://www.phoenixcontact.com/en-be/products/communication-module-axl-e-pn-iol4-0-dio8-m12-6m-l-1300923

ライセンスに同意し、Downloadクリックします。

Siemens Side

次はSiemens側を構築します。

GSDMLファイルをインストールする

次はOptions→Manage general station description filesをクリックします。

こちらはGSDML Fileのインストール画面で、…ボタンをクリックします。

先程DownlaodしたGSDML FILEにいるFolderを選択します。

Done!それでGSDML Fileが認識され、次はInstallボタンをクリックします。

Done!それでGSDML FILEがインストールされました。

Configure Profinet Network

次はProfinetネットワークを構築します。

IOLINK

今回記事で使用するAXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-LをProfinetネットワークに追加します。

Done!AXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-Lが追加されました。

Profinetネットワークを割り当てる

先程追加したAXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-Lにある”Not assigned”をクリックし、適切なProfient ネットワークを割り当てください。

Done!

IPを変更する

下図に示しているボタンをクリックし、ネットワークのIPアドレスを表示します。

次はネットワーク構成に合わせてIPアドレスを変更してください。

デバイスのIPアドレスを割り当てる

今度はProfinetのデバイスのIPアドレスを設定するために、下記に示すボタンをクリッククリックします。

Start searchをクリックします。

Done!次はShowボタンをクリックします。

次はOnline & Diagnosticsをクリックします。

こちらはProfinetデバイスの診断画面です。

Functions→Assign IP addressをクリックします。

ネットワーク構成に合わせてIPアドレスを設定し、Assign IP addressをクリックします。

Done!

AXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-LのProfientデバイスのIPアドレスが変更されました。

デバイス名を割り当てる

次はAXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-Lのデバイス名を割り付けるため、デバイスを右クリック→Assign device nameをクリックします。

Update Listをクリックします。

AXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-Lを選び→Assign nameをクリックします。

Done!

Webサーバーを確認する

次はAXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-LのWeb Serverにアクセスします。DefaultではWeb serverをLoginするには下記のUser name/passwordです。

root,password
fwupdater,private

Web serverからすべてのLEDの意味合いを確認できます。

IO-Linkスロットの設定

次はAXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-LのIO-LINKスロットを設定します。

Default上ではAXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-LのすべてのスロットもDI構成になっています。一旦4つのSlotを選択し→右クリック→Deleteします。

次は右にあるCatalogのIO-Linkスロットを追加します。

Done!

また、今回PORT4で使用したのは同じくPhoenix Contact社のAXL E IOL DIO8 M12 3M なので、Submodules→Digial Input/outputから直接AXL E IOL DIO8 M12 3Mを追加できます。

Done!

IO-Linkパラメータの設定

今度はIO-LINKデバイスのパラメータを設定します。Port2にインストールされてるPSD-SC IOL S15 AEをクリックし、Module Parametersを開きます。

Numbers of tiers

PSD-SC IOL S15 AEが表示できる階層の数を設定します。

Index=8B(HEX)=139(DEC)
Subindex=0
Lenght=1
Data(HEX)=5=5階層

Optical Settings-Lighting Effect Segment 2

PSD-SC IOL S15 AEの照明効果を設定します。

Index=66(HEX)=102(DEC)=セグメント2
Subindex=1=照明効果
Lenght=1
Data(HEX)=7=回転灯

Optical Settings-Lighting Effect Segment 3

PSD-SC IOL S15 AEの照明効果を設定します。

Index=67(HEX)=103(DEC)=セグメント3
Subindex=1=照明効果
Lenght=1
Data(HEX)=1=3Hzで点滅する

Optical Settings-Lighting Effect Segment 4

PSD-SC IOL S15 AEの照明効果を設定します。

Index=68(HEX)=104(DEC)=セグメント4
Subindex=1=照明効果
Lenght=1
Data(HEX)=3=1Hzで点滅する

Optical Settings-Lighting Effect Segment 5

PSD-SC IOL S15 AEの照明効果を設定します。

Index=69(HEX)=105(DEC)=セグメント5
Subindex=1=照明効果
Lenght=1
Data(HEX)=5=点滅 2x

Optical Settings-Lighting Effect Segment 6

PSD-SC IOL S15 AEの照明効果を設定します。

Index=6A(HEX)=106(DEC)=セグメント6
Subindex=1=照明効果
Lenght=1
Data(HEX)=7=回転灯

ET200SP

次はET200SP リモートIOをProfinetネットワークに追加します。

Done!ET200SPがProfinetネットワークに追加されました。

Assign Profinet Network

Not Assignedをクリックし、適切なProfinetネットワークに割り付けます。

Done!

IPを変更する

下図に示しているボタンをクリックし、ネットワークのIPアドレスを表示し、ネットワークに合わせてIPアドレスを変更しましょう。

スロットの設定

次は実際ET200SPにインストールされているモジュールに合わせてスロットを設定しましょう。

こちらは今回使用するDIモジュールです。

こちらは今回使用するDOモジュールです。

Done!

もちろんServer Moduleにも忘れずに！

PLC Tags

こちらは今回記事で定義したPLC Tagsです。

プログラム

次はSiemensのプログラムを組みます。

fbTest

こちらはPSD-SC IOL S15 AEのLEDを制御する簡単FBです。

プログラムはただ入力したByteデータをそのまま出力するだけです。

OB1

次はOB1のプログラムを作成します。

ET200SPのSlot1にインストールされてたDIモジュール状態によって、PSD-SC IOL S15 AE の表示状態を変化します。

ダウンロード

プロジェクトをS7-1500にDownloadしてください。

結果

Siemens PLCとET200SP・AXL E PN IOL4/0 DIO8 M12 6M-L間でProfinet通信できました。

下記の動画から動作確認できます。

https://youtube.com/shorts/CYPGmJHa-B0