Guide d’intégration

PN7093 — raccordement IO-Link

Capteur de pression électronique avec affichage. Premier capteur de pression du site — deux sorties de commutation programmables plus la mesure en continu, sur un seul port IO-Link.

ifm electronic PN7093 ifm AL1102 IO-Link Siemens Céramique-capacitif Maître PROFINET générique (ex. ifm AL1102)

Caractéristiques de l’appareil

Grandeur mesurée	Pression relative
Plage de mesure	0 … 25 bar (0 … 2,5 MPa / 0 … 363 psi)
Surpression admissible	150 bar — éclatement mini. 350 bar
Précision	Point de commutation < ±0,5 % · linéarité < ±0,25 % (BFSL) · hystérésis < ±0,25 %
Principe de mesure	Céramique-capacitif — insensible aux surcharges et pics de pression
Raccord process	G¼ mâle
Alimentation	18 … 30 V DC — < 35 mA
Sorties	2 sorties de commutation programmables (NO/NC), OUT1 doublée en IO-Link
Interface	IO-Link 1.1 — COM2 (38,4 kBaud)
Port maître requis	Classe A
Temps de cycle mini	2,3 ms
DeviceID	402 (0x192)
Affichage	4 digits alphanumériques + 2 LED d’état de commutation
Protection	IP65 / IP67
Température ambiante	−25 … +80 °C
Raccordement	1 × M12, 4 broches, contacts dorés
Fluides	Groupe 2 selon la directive équipements sous pression (DESP) — groupe 1 sur demande

CompatibilitéLe AL1102 dispose de 8 ports classe A et gère IO-Link 1.0 à 1.1.2 — compatible.

Câblage

M12 mâle, 4 broches — Câble compatible IO-Link, M12 4 broches

Broche	Fil	Fonction
1	BN Brun	L+ — alimentation 18…30 V DC
2	WH Blanc	OUT2 — sortie de commutation
4	BK Noir	OUT1 / C/Q — sortie de commutation ou communication IO-Link
3	BU Bleu	L− — 0 V

Une liaison IO-Link n’utilise que 4 conducteurs L’alimentation, le 0 V, la ligne de communication C/Q, et un quatrième non utilisé en classe A. Peu importe que le connecteur en compte 8 : les autres fils restent inutilisés et doivent être isolés individuellement.

Réglages sur l’appareil

Le réglage se fait avec deux boutons sur la tête du capteur (Set, Mode/Enter) et l’afficheur 4 digits — aucun logiciel n’est nécessaire pour les réglages de base, contrairement au FR-S01 qui impose un assistant au premier démarrage.

Étape de l’assistant	Options
SP1 / rP1	Seuil haut / bas de commutation de OUT1
SP2 / rP2	Seuil haut / bas de commutation de OUT2
OU1 / OU2	Fonction de sortie : hystérésis [H··] ou fenêtre [F··], contact NO ou NC — OU2 peut aussi devenir une sortie diagnostic [dESI]
Uni	Unité affichée : bar, psi ou MPa
P-n	Logique de sortie : PNP ou NPN
dS1/dS2 · dr1/dr2	Temporisation à l’enclenchement / au déclenchement, par sortie
dAP	Amortissement (damping) des sorties de commutation
EF	Accès au niveau 2 du menu (fonctions étendues), protégeable par code
rES	Retour aux réglages d’usine

Après l’assistantMode/Enter plusieurs fois de suite (ou 15 s sans appui) pour revenir à l’affichage de la mesure. Réglages d’usine : aucun code d’accès, appareil déverrouillé.

Intégration dans TIA Portal

Procédure « IO-Link via un maître PROFINET » — commune à tous les appareils raccordés de cette façon.

01 Télécharger le GSDML du maître	Le constructeur du maître fournit le fichier GSD qui décrit l’appareil, ses paramètres et ses données process.
02 Installer le GSDML dans TIA Portal	Gérer les fichiers de description des appareils, puis pointer le dossier. Le projet doit être fermé, sinon TIA refuse.
03 Insérer le maître dans le projet	Le maître apparaît dans le catalogue après installation. Le glisser dans la vue réseau et l’affecter au système PROFINET de la CPU.
04 Déclarer les ports	Glisser le module correspondant au nombre de ports sur le slot 1 du maître. La configuration devient accessible via le slot 1.1.
05 Récupérer et installer l’IODD du capteur	L’IODD décrit le capteur : paramètres, données process, plages. Source officielle : IODDfinder. Prendre la version correspondant au firmware.
06 Configurer le port	Mode IO-Link, révision attendue, temps de cycle, validation du device par DeviceID. Un port mal configuré ne remonte rien.
07 Relever la plage d’adresses	TIA attribue automatiquement une plage d’entrées au port. C’est la base de tout l’adressage dans le programme.

Structure des données process

16 bits — 2 octets

Pression
MSB

Pression
LSB

Pression — octets 0-1

Donnée	Offset bit	Longueur	Type	Plage brute	Conversion
Pression	2	14 bits	INT	-10 … 750	÷ 10 → bar

Exemple de lectureValeur brute 133 sur les octets 0-1 → 13,3 bar.

Bits de diagnostic

Tout ce que le capteur affiche à l’écran remonte en cyclique. Aucune lecture acyclique n’est nécessaire pour construire une supervision complète.

Octet	Bit	Signification
1	1	État de commutation OUT2 — actif/inactif selon le réglage [OU2]
1	0	État de commutation OUT1 — actif/inactif selon le réglage [OU1]

Valeurs spéciales à filtrer

Valeur brute	Signification	Concerne
264 … 750	OL — au-dessus de la plage nominale (> 26,3 bar), zone continue et non un code isolé	Pression

Programmation

// PN7093 — adresse à adapter à la plage attribuée à votre port.

Réseau 1 — États de commutation (bits 0 et 1, lecture directe)
   motProcess.%X0
────┤ ├──────────────────────────────( out1Actif )

   motProcess.%X1
────┤ ├──────────────────────────────( out2Actif )

Réseau 2 — Pression : décalage logique de 2 bits puis mise à l'échelle
              ┌──────────────┐    ┌──────────────┐    ┌──────────────┐
              │     SHR      │    │     CONV     │    │     DIV      │
──────────────┤     Word     ├────┤ Int →  Real  ├────┤     Real     ├──( pression )
   motProcess │IN motProcess │    │  IN brut14   │    │IN2      10.0 │
              │N           2 │    └──────────────┘    └──────────────┘
              └──────────────┘

Réseau 3 — Dépassement de plage (OL, au-delà de 26,3 bar)
      ┌──────────────┐
      │      >       │
──────┤     Int      ├──────────( horsPlage )
      │IN1     brut14│
      │IN2        263│
      └──────────────┘

// PN7093 — 16 bits de données process, pas alignés sur les octets :
// bits 15-2 = pression (14 bits) · bit 1 = état OUT2 · bit 0 = état OUT1
// ⚠ Le décalage logique ci-dessous ne restitue pas correctement une
// pression légèrement négative (sous 0 bar) — à vérifier sur
// installation si cette plage doit être couverte.

FUNCTION_BLOCK "FB_PN7093"
VAR_INPUT
    motProcess : WORD;    // les 16 bits du port, tels quels
END_VAR
VAR_OUTPUT
    pression   : REAL;    // bar
    horsPlage  : BOOL;    // OL — au-delà de 26,3 bar
    out1Actif  : BOOL;
    out2Actif  : BOOL;
END_VAR
VAR_TEMP brut14 : INT; END_VAR

BEGIN
    // ---- Bits 0 et 1 : états de commutation, lecture directe ----
    #out1Actif := #motProcess.%X0;
    #out2Actif := #motProcess.%X1;

    // ---- Bits 2 à 15 : pression, décalage logique de 2 bits ----
    #brut14 := WORD_TO_INT(SHR(IN := #motProcess, N := 2));
    #horsPlage := #brut14 > 263;   // OL au-delà de 26,3 bar
    #pression  := INT_TO_REAL(#brut14) / 10.0;
END_FUNCTION_BLOCK

CONT ou SCL ?La mise à l’échelle est plus lisible en SCL. L’usage courant est d’écrire ce bloc en SCL et de l’appeler depuis le programme CONT. La version CONT existe pour les sites où le SCL n’est pas autorisé.

Code non validé sur installationGénéré depuis la documentation. À confirmer sur matériel avant mise en production.

Les pièges

Verrouillage logiciel (SLoc) non déverrouillable aux boutons	Si l’appareil a été verrouillé via une configuration logicielle (S7-PCT, LR DEVICE, moneo…), toute tentative de modification aux boutons affiche « SLoc » et échoue. Le déverrouillage passe obligatoirement par le même type de logiciel — les boutons seuls ne peuvent pas l’annuler. À ne pas confondre avec le verrouillage local Mode/Enter+Set (10 s), qui lui se lève de la même façon.
LO absent sur cette référence	Le manuel générique PN70xx documente une mémoire de valeur minimale [LO] à côté de la mémoire maximale [HI] — mais [LO] n’existe que sur les PN7004 et PN7009. Sur le PN7093, seul [HI] fonctionne ; chercher [LO] dans le menu ne mène nulle part.
OUT1 partagé avec la communication IO-Link	La broche 4 (fil noir) porte à la fois la sortie de commutation OUT1 et la ligne C/Q en IO-Link — conforme à la convention standard, contrairement à certains capteurs du site (KEYENCE FR-S01) qui la placent ailleurs. En IO-Link actif, c’est l’état logique de OUT1 qui remonte dans la donnée process, pas un signal de commutation câblé séparé.
Plage de réglage des seuils plus étroite que la plage de mesure	La mesure va de 0 à 25 bar, mais les seuils SP/rP ne se règlent qu’entre 0,2 et 25 bar (SP) et 0,1 et 24,9 bar (rP), par pas de 0,1 bar. Un seuil à 0 bar exact n’est pas atteignable.
Fluides du groupe 1 non couverts par cette référence	Cette référence standard est certifiée pour les fluides du groupe 2 selon la directive équipements sous pression (DESP) — les fluides dangereux du groupe 1 nécessitent une variante spécifique, sur demande auprès d’ifm.
Le dépassement de plage (OL) est une zone continue, pas un code isolé	Contrairement à d’autres capteurs du site où une valeur hors plage est un sentinel unique et net, ici le brut continue de varier entre 264 et 750 (soit 26,4 à 75,0 bar équivalent) une fois la plage nominale dépassée — cette zone est signalée « OL » dans l’IODD mais reste une plage, pas une valeur fixe à tester.

Sources

Fiche technique ifm PN7093 (Distrelec, éditée 24.06.2016) · Notice d’exploitation « Pressure sensor PN70xx » 706136/00, 01/2012 · IODD ifm PN7093 rév. 1.1 (000192_V104326821, 09.09.2014)