
IO-Link是一種接口解決方案,可與有關傳感器和執行器的各種數據進行通訊。IO-Link以快速、簡單和數據驅動的方式進行通訊。IO-Link具有點對點工業網絡協議,可提供來自傳感器和執行器的各種數據。
與普通傳感器不同,帶有IO-Link的傳感器和執行器僅提供其他數據以及提供簡單數字輸出或模擬輸出的信號。IO-Link協議還提供設備的基本設置、壽命預測、有效運行或維護、診斷和狀態信息等信息。
與HART協議類似,在IO鏈路協議中,也可以直接從PLC或控制器配置設備,并啟用快速更換設置。這樣,自動化的效率將提高,停機時間將減少,并有助于減少維護活動。此數據通訊不需要額外的電纜,與HART協議一樣,傳感器中使用3芯電纜。
IO-Link的引腳分配
IO-Link技術工作在主從協議上,IO-Link主站設備通過標準的3線連接將各種從站設備(例如:PLC)連接到控制器。IO-Link的引腳分配如下所示:

根據IEC 60974-5-2,IO-Link引腳分配規定如下:
?引腳1:24V
?引腳3:0V
?引腳4:開關和通信線(C/Q)
主站通常有8個端口,可以處理數字和模擬信號。連接是使用M5、M8和M12端口完成的。通訊速度很快,通常在400微秒到2毫秒之間。數據傳輸是雙向的,信號和電源具有串行點對點連接。IO-Link通訊的架構如下:

設備連接的最大距離為20米。

主站用于與PLC通訊的通訊協議有Modbus、PROFINET、EtherNet/IP等。IO-Link允許交換三種類型的數據:
1、處理數據:過程數據具有輸入或輸出數據,它顯示傳感器的最新狀態或傳達執行器的所需狀態,在每個通訊周期中進行通訊,通常需要大約2毫秒。它可以包含1到32字節的信息之間的數據。過程數據包含來自傳感器或執行器的實際信息(例如:原始計數或當前值)。
2、服務數據:服務數據協議單元(SPDU)將允許用戶檢索有關設備的詳細信息,它可以傳達幾乎所有內容,從基本設備信息(例如:版本、類型、序列號等)到高級信息(例如:配置、詳細診斷或狀態)。它最多可以使用一萬六千個塊進行通信。其中,有些部分是協議的標準部分,但設備制造商可以提供任何必要的信息或配置。
3、事件數據:極少發生的事件包含在流程數據中,但是,這些必須在不等待 SPDU(服務協議數據單元)查詢的情況下報告,并且可以使用IO-Link的事件設施進行交付。這將允許在遇到某些警報或信息性消息時傳遞有關它們的標準或供應商特定信息。
IO-Link操作模式
1、IO-Link操作模式:在IO-Link操作模式下,該端口用于IO-Link通訊。
2、DI操作模式:該端口的作用與DI模式下的數字輸入設備相同。
3、DQ運行模式:該端口的作用與DQ模式下的數字輸出設備相同。
4、停用操作模式:在停用的操作模式下,端口未使用,未分配給任何其他模式,并且是保留的。
IO-Link傳感器幾乎可以安裝在任何地方,而不是模擬或數字傳感器。它們將提供更多信息、可配置性和控制。
IO-Link的優點
IO-Link從安裝到運維都有很多優點,以下是IO-Link的優點:
1、安裝和調試:對于新系統或改造現有系統,與傳統的機器安裝相比,IO-Link將使系統的安裝和調試要求更低。使用標準電纜和連接器,無需定制電纜、連接器或端接器,從而降低布線復雜性。
2、運行效率:IO-Link能夠識別設備并提供對設備參數的訪問,這比傳統傳感器提供了更多的控制。
3、保養:IO-Link事件可在問題和潛在錯誤發生之前查明問題和潛在錯誤。例如:如果電池電量不足,傳感器將自動向PLC發送信號。因此,可以進行維護,從而避免機器停機。
相關閱讀
◆科普IO-Link工作原理及系統組成