IO-Link?有望讓幾乎所有工廠傳感器或執(zhí)行器實現(xiàn)“智能化”，從而能夠與過程控制器進行通信并共享有價值的數(shù)據。這篇博文探討了IO-Link的開發(fā)原因、工作原理、使用場合和局限性。

為什么要開發(fā)IO-Link？

過去，每種現(xiàn)場總線（如MODBUS、Profibus）都有各自的連接器，用于將傳感器或執(zhí)行器連接到支持的協(xié)議，這意味著自動化工程師必須了解其工作原理的細節(jié)，并選擇正確的電纜和輸入卡。為了解決這些問題，制造商在其設備中設計了現(xiàn)場總線接口，但隨著傳感器和執(zhí)行器尺寸不斷縮小，這種方法變得不切實際。除了尺寸變得更小之外，制造流程還要求傳感器能夠傳輸溫度和壓力等物理量的讀數(shù)，并需可以通過過程控制器遠程配置（雙向通信）。 ?這些因素是推動IO-Link發(fā)展成為全球標準化接口的主要驅動力，該接口能夠適配所有設備制造商生產的小型設備。這些設備可以輕松集成到任何使用IO-Link*主站的網絡（現(xiàn)場總線或工業(yè)以太網）中。IO-Link傳感器需要向后兼容傳統(tǒng)二進制傳感器，以便更輕松地集成到現(xiàn)有工廠系統(tǒng)中。

IO-Link如何工作？

IO-Link系統(tǒng)由從站（傳感器或執(zhí)行器）和IO-Link主站組成。參見圖1。每個從站只能連接到一個IO-Link主站，但IO-Link主站可以服務多個從站。

IO-Link是一種串行數(shù)字點對點協(xié)議，其中每個從站都連接到IO-Link主站上的一個物理端口。該協(xié)議不需要復雜的尋址，采用標準化連接器（通常是M8或M12）和非屏蔽三線電纜，安裝簡單、成本低。

IO-Link主站端口有如下四種工作模式：

• IO-Link：端口用于雙向IO-Link通信。
• DI：端口的行為類似于數(shù)字輸入。
• DQ：端口的行為類似于數(shù)字輸出。
• 停用：“停用”模式可用于未使用的端口

IO-Link數(shù)據通信可以是周期性的，也可以是非周期性的。

• 周期性通信發(fā)生在正常工作期間，IO-Link主站驅動“過程數(shù)據”的傳輸。
• 非周期性數(shù)據是“應請求”傳輸?shù)?，可以包含配置或維護信息（服務數(shù)據）。例如，IO-Link主站可能會在從站上電后向其發(fā)送新配置，或在關斷前請求從站配置。事件數(shù)據也是非周期性的，出現(xiàn)在有意外情況發(fā)生時，并根據嚴重程度（通知、警告和錯誤）向控制器發(fā)出報告。

IO-Link可以用在哪里？

IO-Link非常適合工廠自動化應用，包括：

• 自動化裝配線：實現(xiàn)快速安裝和迅速轉換生產運行
• 機床：傳感器參數(shù)設置（溫度、壓力、氣流），實現(xiàn)快速設置并使故障傳感器更易于識別和更換
• 輸送帶：速度和停止點可以根據負載動態(tài)改變
• 個性化制造/單件小批量生產：IO-Link易于遠程配置，為個性化制造賦予靈活性
• 液壓系統(tǒng)：IO-Link能夠滿足所有關鍵要求，包括可靠的信號傳輸、溫度、壓力和液位等