F6217 IO-Link如何将“智能”融入智能工厂

发布日期： 2024-02-26 作者：

IO-Link®有望让几乎所有工厂传感器或执行器实现“智能化”，从而能够与过程控制器进行通信并共享有价值的数据。这篇博文探讨了IO-Link的开发原因、工作原理、使用场合和局限性。

为什么要开发IO-Link？

过去，每种现场总线（如MODBUS、Profibus）都有各自的连接器，用于将传感器或执行器连接到支持的协议，这意味着自动化工程师必须了解其工作原理的细节，并选择正确的电缆和输入卡。为了解决这些问题，制造商在其设备中设计了现场总线接口，但随着传感器和执行器尺寸不断缩小，这种方法变得不切实际。除了尺寸变得更小之外，制造流程还要求传感器能够传输温度和压力等物理量的读数，并需可以通过过程控制器远程配置（双向通信）。这些因素是推动IO-Link发展成为全球标准化接口的主要驱动力，该接口能够适配所有设备制造商生产的小型设备。这些设备可以轻松集成到任何使用IO-Link*主站的网络（现场总线或工业以太网）中。IO-Link传感器需要向后兼容传统二进制传感器，以便更轻松地集成到现有工厂系统中。

IO-Link如何工作？

IO-Link系统由从站（传感器或执行器）和IO-Link主站组成。参见图1。每个从站只能连接到一个IO-Link主站，但IO-Link主站可以服务多个从站。

IO-Link是一种串行数字点对点协议，其中每个从站都连接到IO-Link主站上的一个物理端口。该协议不需要复杂的寻址，采用标准化连接器（通常是M8或M12）和非屏蔽三线电缆，安装简单、成本低。

IO-Link主站端口有如下四种工作模式：

IO-Link：端口用于双向IO-Link通信。
DI：端口的行为类似于数字输入。
DQ：端口的行为类似于数字输出。
停用：“停用”模式可用于未使用的端口

IO-Link数据通信可以是周期性的，也可以是非周期性的。

周期性通信发生在正常工作期间，IO-Link主站驱动“过程数据”的传输。
非周期性数据是“应请求”传输的，可以包含配置或维护信息（服务数据）。例如，IO-Link主站可能会在从站上电后向其发送新配置，或在关断前请求从站配置。事件数据也是非周期性的，出现在有意外情况发生时，并根据严重程度（通知、警告和错误）向控制器发出报告。

IO-Link可以用在哪里？

IO-Link非常适合工厂自动化应用，包括：