【成功案例】魏德米勒远程I/O系统应用在数据采集与控制中，直插式快速接线，配置简单

时间： 2018-05-12 来源：世强

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总线接口模块,EtherNET/IP协议的总线模块,IP20远程I/O,16点输入IO模块

一、应用背景说明

笔者负责的某厂的生产线项目，电气系统以PLC为核心控制器，PLC型号为客户指定，即OM公司的CJ2M系列，该型PLC具有内置EtherNET/IP协议的网口。系统中还包括变频器、人机界面、传感器与执行器件等，其中变频器控制线体的启停，现场分布了很多接近传感器及气缸（电磁阀），主要作用是采集物料的有无信息与控制物料的放行，经统计输入输出点各有25个左右。

由于现场空间受限，PLC控制柜体离线体较远，加之传感器与电磁阀数量较多，如果传感器与电磁阀直接与控制柜相连，将会存在几个不便之处。首先，费时费力，布线时需要将传感器和电磁阀的出线端长距离的联接到控制柜，增加布线时间及出错几率；再次，导致现场走线混乱，不利于布线美观；最后，缺乏灵活性，如若增加IO点或者移动位置，走线或者拆装将更加麻烦。鉴于上述因素，远程IO产品将是首选的解决方案，灵活的设计与布线、高效性和简便性等特点越来越受到广大用户的青睐，可有效而快速的实现信号和数据的传输。

针对本项目，需要在现场放置操作柜，用于安装远程IO产品，现场所有的传感器和电磁阀线缆均进入操作柜，与远程IO系统的输入输出模块相连。远程IO系统一般包括有总线接口模块和IO模块，针对本项目，总线接口模块必须具有EtherNET/IP协议，才能完成PLC与接口模块的硬件组态，为了使IO点有一点的余量，也为了紧凑一点，故各选择16点的输入输出模块各需要2个，此外还要求整套远程IO系统价格便宜，IO模块具有接线简单快速的特点。由于远程IO系统放置在操作柜，对其的IP等级或者外形尺寸不做严格要求。

二、产品选型及实际应用

远程IO产品的市场份额基本上被国外品牌所占有，常见的品牌主要有P公司、W公司，Weidmuller公司，三家均有各种总线协议的远程IO产品，本项中在操作柜内需要加装传感器与执行器接线端子，为现场传感器与电磁阀提供供电和IO点转接功能，本项目中使用的传感器和电磁阀均为24VDC高电平有效。首先对总线模块进行选型，其选型要点就是选择带有EtherNET/IP协议网口，并且可用于控制柜。

AXL F BK EIP是P公司EtherNET/IP协议的总线模块，宽高深尺寸为45/125.9/74 mm, AXL F DI16/1 1H为16点高电平输入有效输入模块，AXL F DO16/1 1H为16点高电平输出模块，两种IO模块宽高深尺均为35/126.1/54mm。

750-352是W公司EtherNET/IP协议的总线模块，宽高深尺寸50/97/65mm，750-1405是16点的输入模块，750-1504是16点的输出模块，两种IO模块宽高深尺寸均为12/100/65mm，此外还需另选一个电源模块，如较为经济的供电模块750-602，并且有时在通讯配置时为了能够建立连接必须保证通讯字节为偶数，硬件选型时还需额外再选择带有一个字节的模块。

UR20-FBC-EIP是Weidmuller公司EtherNET/IP协议的总线模块，宽高深尺寸52/120/76mm，UR20-16DI-P是16点的输入模块，UR20-16DO-P是16点的输出模块，两种IO模块宽高深尺寸均为11.5/120/76mm。

本项目中由于需要一个接口模块、两个输出模块、两个输入模块，三家的产品总体宽高深尺寸相差很小，由于操作柜内空间相对充足，故外形尺寸不作为选型的关键因素；从外形结构上看，P公司和W公司IO模块的连接器呈两排以上的分布结构，Weidmuller采用的是单排分布结构，连接器的多排结构对现场接线以及以后的查线维护等均存在不方便，容易混乱，而结构清晰的单排连接器，清晰容易识别，有效防止误接线，并能在维护时快速查找故障点；从接线方便程度上来比较，W公司接线需要一字螺丝刀进行接线，P公司与Weidmuller公司的产品采用的是直插式接线技术，无需工具，接线操作简单且节约时间；从IO系统硬件配置方面考虑，在外接多个传感器与执行器时，P公司和W公司均需要另选电源模块，而Weidmuller总线模块的最大馈电输入和输出电流高达10A，除传感器与执行器数量十分巨大的情况下，其他情况均能满足实际需求，本项目无需另外选择供电模块，进而无需增加额外成本；通过与相应的代理商询价可知，整套的IO系统的价格情况：由于P公司和W公司的IO系统由于另外选择了一个供电模块，W公司要求的附件较多，整体的价格略高于Weidmuller。综合以上的几个关键因素，本项目最终选择了Weidmuller的IP20远程I/O产品。

图1 接口模块的外观图图2 输入输出模块外观示意图

总线接口模块UR20-FBC-EIP输入输出供电及系统供电均为24VDC，采用EtherNet/IP现场总线协议，带有两个RJ45网口，可实现多个模块的级联，配置接口为Micro USB 2.0，最多可带64个IO模块，具有2×10A的馈电电路，一般情况下无需额外增加供电模块，这也是Weidmuller远程IO产品的一大亮点。此外该模块的具有web服务器，可通过USB服务端口登录接口模块，读取模块的所有信息。UR20-16DI-P与UR20-16DO-P分别是带有16通道的数字量输入模块与输出模块，两者有效信号均为24V高电平，均为1线制连接方式，UR20-16DI-P具有反极性保护功能，UR20-16DO-P具有短路保护功能。

本项目中，PLC控制柜到操作柜只需两根线缆即可，一种是网线用于通讯，一根是24VDC供电线，走线非常的方便。由于模块采用的是“PUSH IN”直插式接线技术，在项目现场接线操作时，配线人员根本不用工具即可完成配线工作，方便快捷，现场所有的传感器与电磁阀线缆均联接到操作柜内，为了实现与CJ2M型PLC的通讯，首先使用USB线缆将电脑连接，主要设置总线接口模块的IP地址，接下来需要在OM公司的网络配置软件内进行通讯配置，主要步骤有：在配置软件内安装总线接口模块的EDS文件，再将两者的IP地址设为同一网段，最后进行通讯的字节匹配，完成配置进行下载。当两个器件上的通讯指示灯亮时，表示通讯建立完成。通讯配置过程非常简单，当两者成功建立连接后，PLC即可采集传感器的信号状态以及控制气缸（电磁阀）动作。

图3 通讯配置页面

Weidmuller的远程IO系统为提供了高效、可靠、简便的解决方案，模块化和超薄的设计不仅可缩小控制柜尺寸，更重要的是有助于设计人员直观且灵活的设计。此外针对远程IO系统，Weidmuller推出了申请样品服务，方便进行测试。

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OutstandingEngineer Lv6. 高级专家 2018-12-13

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型号- UR20-EM-1315450000-SP,UR20-16DO-P-PLC-INT-SP,UR20-PK-1315650000-SP,1346950000,1531810000,UR20-2CNT-100,1346870000,9445700000,UR20-PK-1315690000-SP,UR20-PK-1315610000-SP,UR20-4DO-PN-2A,UR20-PK-ES-SP,1315220000,UR20-EM-1506910000-SP,UR20-BM-PF-O-SP,UR20-4RO-SSR-255-SP,UR20-EM-1315410000-SP,UR20-PK-1460140000-SP,UR67-PB-12-8DIO-8-30K,1515480000,UR20-PK-1315200000-SP,UR20-4DO-P,MULTI-STRIPAX 6-16,4830500000,UR20-8DO-P-3W-HD,1334920000,1460140000,UR20-PK-1315240000-SP,UR20-4RO-CO-255,1315370000,1361520000,UR20-4DI-2W-230V-AC,UR67-MP-HP-16DI-12-M60,1350930000,UR20-4DO-N,1483940000,1484440000,1992950000,1347530000,1346560000,UR20-PK-1315350000-SP,1484130000,UR20-PK-PLC-SP,UR20-EM-1508080000-SP,UR20-PK-1315390000-SP,1484050000,ESO UR20 DIN A4 WS *,UR20-8AI--I-16-HD,1559820000,UR20-PK-1315540000-SP,UR20-PK-1315580000-SP,1315770000,1339920000,PM 2.7/2.6 MC NE 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F20 LP2N 5/20,UR20-1CNT-500,UR20-EM-1315650000-S,1315650000,UR20-EM-1315430000-SP,UR20-EM-1506930000-SP,1334800000,UR67-MP-HP-16DO-12-M60,UR20-PF-O-2DI-SIL,1346670000,1335060000,1347480000,UR20-PK-PF-O-SP,UR20-EM-1334810000-SP,UR20-16AUX-GND-FE-SP,1484080000,1435740000,UR20-EM-1334740000-SP,UR20-PK-1315220000-SP,UR20-16DI-P-PLC-INT,1346990000,UR20-1CNT-

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型号- CR-3424,CR-4118,CR系列,CR-3428,CR-20H1,CR-22H1,IO903M-BC,M753,C400,C300,CR-225F,CR-100F,CR-110F,IO905-BC,IO903-BC,IO901-BC,CR-3154,CR-4464,CR-2321,CR-3114,CR-4424,CR-1038,CR-3734,CR-1138,CR-3118,CR-3934,CR-2108,CR-4428,CR-10H1,CR-11H1,M700,CR-39H1,CR-226F,IO904-BC,CR-7241,IO906-BC,IO902-BC,CR-4154,CR-3464,CR-7008,CR-4852,CR-4114,CR-4851

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Weidmueller（魏德米勒）自动化产品和软件工具选型指南

目录- Automation and Software Tools Control (PLC)-U-Ccontrol Engineering software I/O System IP20-U-Remote I/O System IP67-U-Remote Web Panels-U-View Industrial PCs, Panel PCs and Monitors Visualisation software Continue Softwaretools Service and Support Automation and Software Tools Index

型号- UR20-EM-1315450000-SP,1531810000,UR20--EM-1335030000-SP,2010000000,2420000000,UR20--4AI-UI-16,UR20-PK-1315690000-SP,UR20-PK-1315610000-SP,UR20--EM-1315180000-SP,2476450000,UR20-4DO-PN-2A,UR20-PK-2680260000-SP,UR20--4AI-UI-12,1938640000,2512830000,1315220000,2545790000,UR20--PK-2659680000-SP,SAIL-URPM8W-2L-1.5V,1990070000,SAIL-URPM8W-2L-1.5U,2830000000,1938720000,UV66-ADV-10-CAP-W,UR20--PK-2566960000-SP,UR20--PK-2614380000-SP,2857520000,UR20-PK-1315200000-SP,1515480000,UR20--PK-2453870000-SP,UR20-4DO-P,1093210150,UR20--PK-1315750000-SP,UR20-EM-2464580000-SP,9457820150,1718431044,UR20-4DO-N,1483940000,2857360000,SAI-AU M12 SB 2COUNTER,2566090000,UR20-EM-2566960000-SP,1347530000,1475470150,2623640000,2508770000,1346560000,1950000000,UR20--2PWM-PN-2A,2862230000,133992000,UR20-EM-1508080000-SP,UR20-PK-1315390000-SP,1484050000,BATTERY-CR1220-3V,UR20--EM-1315210000-SP,UR20-PK-1315580000-SP,2566960000,1315770000,UR20-PK-1315170000-SP,2812760000,2857280000,UR20-PK-1315720000-SP,1346480000,UR20-EM-1990070000-SP,UR20--PK-2625010000-SP,UV66-ADV-15-CAP-W,UR20--FBC-PN-IRT-V2,UR20--8DI-N-3W,1092940150,1347290000,1315690000,9002650000,1346710000,1430000000,UR20-16DO-N-PLC-INT,9457730150,2857430000,UR20--EM-2009360000-SP,UV20-B-IPC-2001.02,2857600000,UV20-B-IPC-2001.01,1540000000,UR20--EM-1315590000-SP,UR67-MP-78-8DIDO-12-60M,UV20-B-IPC-2001.03,2684410000,2676400000,PWEB-SCADA-RT-30000/5,1020000000,UR20--EM-1315620000-SP,2426270000,UR20--EM-1315370000-SP,2665810000,PWEB-SCADA-RT-30000/2,1394400000,2555810000,UR20--EM-1315400000-SP,1938710000,2665800000,UR20--PK-2007430000-SP,1562270000,UR20--PK-1990070000-SP,UR20--4AI-RTD-HP-DIAG,9030060000,PWEB-SCADA-RT-1000/10,UR20--PK-1334800000-SP,2466030000,1320000000,UR20--4RO-CO-255,UR20-EM-2453870000-SP,UR20--2AO-UI-16,SAIL-M12BW-3L1.5UGE,SAIL-M12BW-4-1.5UGE,UR20-PK-1334800000-SP,2826800000,2857350000,2508760000,UR20-16AUX-GND-O,PWEB-ES-RT-50/2,UR20-PK-1334770000-SP,1315230000,PWEB-ES-RT-50/5,1347520000,UR20-16AUX-GND-I,UC20-SL2000-OLAC-EC-CAN,UR20--4AO-UI-16-DIAG-HD,PWEB-SCADA-RT-1000/20,PWEB-ES-RT-2000/2,1346550000,PWEB-ES-RT-5000/10,132710000,UR20-PK-2826800000-SP,PWEB-ES-RT-2000/5,2857530000,1346730000,1515490000,2465940000,1347450000,UR20--PF-O-2DI-SIL,1347280000,ESG 8/13.5/43.3 SAI AU,1346720000,UR20-EBK-ACC,UR20--PK-1334770000-SP,2777420000,2566970000,UR20--4DI-N,1346490000,UR20--PK-1334910000-SP,2857290000,UR67-PN-V14-POF-16DI-12,2426260000,UR20-PK-1334740000-SP,UR20--4DI-P,UR20-PK-2457250000-SP,PWEB-DESIGNER-PRO,UR20-EM-2456540000-SP,1920000000,2875400000,1315590000,UR20--EM-2566090000-SP,SAI-AU M8 SB 8DI,SAIL-M8BW-3L1.5UGE,SAIL-M8BW-4-1.5UGE,2684400000,BLZ DN 5.08/05/180F AU GY BX PRT,UR20-2FCNT-100,UR20--EM-1506930000-SP,UR67-MP-HP-8DIDO-12-60M,2060000000,SD-CARD-8GB,2545770000,UR20--PK-2457250000-SP,PWEB-ES-RT-1000/10,UR20--PK-1315720000-SP,UR20--EM-1990070000-SP,1550070000,UR20-EM-2826800000-SP,UR20--PK-1315390000-SP,1483960000,1004330150,UR20--8DI-P-3W,2857340000,2426290000,THM UR20 WS,UR20-FBC-PN-ECO,2676500000,WCU 860S - C-PROGRAMMING CABLE,PWEB-SCADA-RT-5000/20,UR20-EM-1506920000-SP,UR20--2DI-P-TS,1460000000,UR20-EM-1315420000-SP,UR20-PK-1334910000-SP,1092960150,PWEB-SCADA-RT-5000/10,1510000000,UR20--PK-2680260000-SP,2708630000,1347350000,0224261001,PWEB-SCADA-RT-PRO/2,0220000000,1315670000,UR20--1CNT-100-1DO,UR20--EM-1315540000-SP,1315240000,UR20-4DI-4DO-PN-FSPS-V2,PWEB-SCADA-RT-PRO/5,2450000000,UR20--8DI-P-2W,UV20-B-IPC-3010.01,2676690000,2457240000,UR20--EM-1315430000-SP,1938700000,UR20--FBC-CC-TSN,2875410000,UR20--4AI-TC-DIAG,UR20-EM-1315370000-SP,UR20-FBC-MOD-TCP-V2,1346650000,UR20-PK-1315550000-SP,UR20--1COM-232-485-422-V2,SAISM-4/8S-M12-4P D-COD,2857620000,UR20-EM-1335050000-SP,UR20-PK-1315770000-SP,2674520000,1346570000,UR20--PK-1315610000-SP,UR20--FBC-PB-DP-V2,PAC-UNIV-HE20-LCH-1M,UR20-1COM-232-485-422,2857540000,UR20-EM-1315700000-SP,UR20-EM-2009360000-SP,1394420000,UR20-EM-2457250000-SP,2660130000,UR20-EM-1315590000-SP,2464600000,UR20--PK-2826800000-SP,1347380000,UR20--2CNT-100,UR67-MP-78-16DI-12-60M,UV20-B-IPC-3032.01,1484110000,1506920000,1933550000,1518880000,1350000000,UR20-4DO-ISO-4A,UV66-BAS-15-IPPC-1001.01,IE-USB-A-MICRO-1.8M,1475450150,2770000000,1484030000,UR20-EM-1334770000-SP,2857260000,2660000000,UR20--4DO-P,2485280000,UR20-PK-2453870000-SP,UR20--4DO-N,UR20--EM-2453880000-SP,UR20-PK-2007430000-SP,9456150150,2465950000,1315750000,1007000150,UR20--PK-2456540000-SP,1900000000,13343890000,2457250000,1411430000,UR20--PK-1509830000-SP,1559790000,1938630000,UR20-PK-2625010000-SP,UR20--EM-2705620000-SP,2426280000,PWEB-ES-RT-100/5,2610000000,UR20--PK-1315180000-SP,2676510000,UR20--PK-1315170000-SP,UR20--EM-1315700000-SP,1347500000,UR20-EM-1315200000-SP,UR20-EM-1315690000-SP,1347420000,2545780000,1341630000,2617520000,UR20-16DO-N,UR20--2FCNT-100,2857330000,1487980000,UR20-PK-1508080000-SP,UR20-16DO-P,1483950000,UV20-B-IPC-3000.01,UR20--8DI-ISO-2W,2555660000,UR20-EM-2705620000-SP,2670000000,UR20--4DI-4DO-PN-FSPS-V2,2560000000,2705620000,1475030150,UR20-P

05/2022 - WEIDMUELLER - 选型指南 - Version 2022 代理服务技术支持批量订货

远程输入/输出系统U-远程IP20模块功能安全手册

型号- UR20-2AO-UI-ISO-16-DIAG,1335030000,UR20-4DI-4DO-PN-FSPS,1334910000,2464590000,UR20-8DI-PN-FSOE,UR20-PF-O-2DI-DELAY-SIL,UR20-2PWM-PN-0.5A,UR20-4DO-PN-2A,UR20-PF-O-XDI-SIL,UR20-2AO-UI-16-DIAG,1334900000,UR20-16DO-N,UR20-PF-O-2DI-SIL-DLY,1335040000,UR20-4DO-P-2A,UR20-16DO-P,UR20-4AO-UI-16-DIAG,UR20-FBC-PB-DP,UR20-PF-O-2DI-SIL,UR20-8DI-PN-FSPS,1335060000,1335050000,UR20-16DO-P-PLC-INT,UR20-4DO-P,UR20-FBC-EC,2464570000,UR20-4DI-4DO-PN-FSPS-V2,UR20-4DO-N,UR20-8DI-PN-FSPS-V2,1335070000,UR20-FBC-DN,2464580000,1334870000,UR20-4AO-UI-16-DIAG-HD,UR20-2PWM-PN-2A,1334880000,UR20-PF-O-1DI-SIL,UR20-4DI-4DO-PN-FSOE,UR20-2AO-UI-16,2464600000,UR20-4AO-UI-16-HD,1334890000,UR20-8DO-P-2W-HD,UR20-4DO-N-2A,UR20-FBC-CAN,UR20-16DO-N-PLC-INT,UR20-8DO-N,UR20-4DO-ISO-4A,1529800000,UR20-8DO-P,UR20-4AO-UI-16,1529780000,UR20-FBC-PN-IRT,UR20-8DI-PN-FSOE-V2,UR20-4DI-4DO-PN-FSOE-V2

08/11.2021 - WEIDMUELLER - 用户指南 - Revision: 08/November 2021 代理服务技术支持批量订货

UR20-FBC-PN-IRT-V2 远程 I/O 现场总线耦合器

描述- 魏德米勒推出的u-remote IP20 UR20-FBC-PN-IRT-V2是一款高性能的远程I/O现场总线耦合器，适用于工业自动化领域。该产品具备紧凑的设计、快速安装和简便维护的特点，支持PROFINET IRT协议，并具有多种技术数据和认证。

型号- UR20-FBC-PN-IRT-V2,2566380000

10.07.2020 - WEIDMUELLER - 数据手册代理服务技术支持批量订货

【产品】CAN现场总线接口模块，支持CiA DS401数字和模拟量I/O模块

Weidmuller（魏德米勒）UR20-FBC-CAN基于CAN应用层7CANopen协议。支持CiA DS401数字和模拟量I/O模块。魏德米勒CAN产品采用最新的技术，例如可选的诊断信息可以有效地支持您的应用，无论是工程阶段还是调试时期。

2019-03-09 - 新产品代理服务技术支持批量订货

受Infra：HALT漏洞影响的远程I/O现场总线耦合器（IP20）

型号- UR20-FBC-CC-TSN,1334910000,UR20-FBC-IEC61162-450,UR20-FBC-MOD-TCP-V2,UR20-FBC-PL,2476450000,2659680000,UR20-FBC-PB-DP-V2,UR20-FBC-MOD-TCP-ECO,1334900000,1334940000,2625010000,2680260000,UR20-FBC-PN-IRT-V2,UR20-FBC-PN-ECO,UR20-FBC-EC-ECO,2614380000,1334890000,UR20-FBC-CAN,UR20-FBC-CC,2659690000,UR20-FBC-EIP,2566380000,UR20-FBC-EC,1334920000,2661310000,UR20-FBC-DN,2659700000

2021-10-18 - WEIDMUELLER - 开发环境(软件/固件) - Version 1.0 代理服务技术支持批量订货

【产品】双RJ45接口，100 Mbit/s PROFINET现场总线接口模块

Weidmuller(魏德米勒)公司推出的R20-FBC-PNIRT现场总线接口模块由PROFIBUS用户组织认证，符合PROFINET-IRT，连接多达64个u-remote模块，带两个以太网接口，集成数据交换功能可实现线性网络拓扑。

2019-03-09 - 新产品代理服务技术支持批量订货

【产品】适用于Web服务器双RJ45接口的Modbus-TCP现场总线接口模块，传输速率10/100Mbit/s

魏德米勒UR20-FBC-MOD-TCP是一款按照IEC 61158标准设计的现场总线接口模块，功能强大，操作简单，充分利用了诸如诊断选项等最新技术，有力地支持从工程组态到故障排查过程中最重要的应用。

2019-03-13 - 新产品代理服务技术支持批量订货

【应用】魏德米勒PCB接线端子LSF-SMD系列用于Festo CPX-L IP20远程I/O模块，小空间内集成较多功能

功能集成的发展趋势自始至终从未停止“没有其他任何一项创新能够对自动化产生如此的影响力，或者形成如此可持续发展的方式来降低生产成本和提升产能，”Festo的产品和技术营销主管Eberhard Klotz评论道。Festo将电子和气动模块尽可能地结合在一起，例如，CPX自动化平台具有运动控制模块、气动伺服定位系统、压力传感器模块、比例压力控制阀和安全技术的成套解决方案。

2021-01-12 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

【成功案例】魏德米勒的Ethercat总线耦合模块以及温度模块在晶圆多分区加热中的应用

在晶圆加热工艺中，为了保证整个区域温度均一性，需要对各个分区进行PID控制。此时需采集每个分区的温度反馈，并且控制加热电阻丝功率输出。为了增加响应速度，选用了魏德米勒带有Ethercat总线接口模块—UR20-FBC-EC，温度采集模块—UR20-4AI-RTD-DIAG，数字输出控制模块。三种模块组成的远程IO系统可快速进行温度采集反馈与指令输出，采集模块和输出模块采用超薄设计，节约了安装空间。

2018-10-07 - 应用方案代理服务技术支持批量订货