IO-Link是一种功能强大的通讯协议,主要用于与传感器和执行器通讯。IO-Link允许交换三种类型的数据–流程数据、服务数据和事件。大多数传感器制造商和工业制造公司都加入了国际IO-Link联盟,以推广IO-Link通讯协议。与标准IO相比,IO-Link具有许多优势。
IO-Link是一种接口解决方案,可与有关传感器和执行器的各种数据进行通讯。IO-Link以快速、简单和数据驱动的方式进行通讯。IO-Link具有点对点工业网络协议,可提供来自传感器和执行器的各种数据。
与普通传感器不同,带有IO-Link的传感器和执行器仅提供其他数据以及提供简单数字输出或模拟输出的信号。IO-Link协议还提供设备的基本设置、寿命预测、有效运行或维护、诊断和状态信息等信息。
与HART协议类似,在IO链路协议中,也可以直接从PLC或控制器配置设备,并启用快速更换设置。这样,自动化的效率将提高,停机时间将减少,并有助于减少维护活动。此数据通讯不需要额外的电缆,与HART协议一样,传感器中使用3芯电缆。
IO-Link的引脚分配
IO-Link技术工作在主从协议上,IO-Link主站设备通过标准的3线连接将各种从站设备(例如:PLC)连接到控制器。IO-Link的引脚分配如下所示:
根据IEC 60974-5-2,IO-Link引脚分配规定如下:
•引脚1:24V
•引脚3:0V
•引脚4:开关和通信线(C/Q)
主站通常有8个端口,可以处理数字和模拟信号。连接是使用M5、M8和M12端口完成的。通讯速度很快,通常在400微秒到2毫秒之间。数据传输是双向的,信号和电源具有串行点对点连接。IO-Link通讯的架构如下:
设备连接的最大距离为20米。
主站用于与PLC通讯的通讯协议有Modbus、PROFINET、EtherNet/IP等。IO-Link允许交换三种类型的数据:
1、处理数据:过程数据具有输入或输出数据,它显示传感器的最新状态或传达执行器的所需状态,在每个通讯周期中进行通讯,通常需要大约2毫秒。它可以包含1到32字节的信息之间的数据。过程数据包含来自传感器或执行器的实际信息(例如:原始计数或当前值)。
2、服务数据:服务数据协议单元(SPDU)将允许用户检索有关设备的详细信息,它可以传达几乎所有内容,从基本设备信息(例如:版本、类型、序列号等)到高级信息(例如:配置、详细诊断或状态)。它最多可以使用一万六千个块进行通信。其中,有些部分是协议的标准部分,但设备制造商可以提供任何必要的信息或配置。
3、事件数据:极少发生的事件包含在流程数据中,但是,这些必须在不等待 SPDU(服务协议数据单元)查询的情况下报告,并且可以使用IO-Link的事件设施进行交付。这将允许在遇到某些警报或信息性消息时传递有关它们的标准或供应商特定信息。
IO-Link操作模式
1、IO-Link操作模式:在IO-Link操作模式下,该端口用于IO-Link通讯。
2、DI操作模式:该端口的作用与DI模式下的数字输入设备相同。
3、DQ运行模式:该端口的作用与DQ模式下的数字输出设备相同。
4、停用操作模式:在停用的操作模式下,端口未使用,未分配给任何其他模式,并且是保留的。
IO-Link传感器几乎可以安装在任何地方,而不是模拟或数字传感器。它们将提供更多信息、可配置性和控制。
IO-Link的优点
IO-Link从安装到运维都有很多优点,以下是IO-Link的优点:
1、安装和调试:对于新系统或改造现有系统,与传统的机器安装相比,IO-Link将使系统的安装和调试要求更低。使用标准电缆和连接器,无需定制电缆、连接器或端接器,从而降低布线复杂性。
2、运行效率:IO-Link能够识别设备并提供对设备参数的访问,这比传统传感器提供了更多的控制。
3、保养:IO-Link事件可在问题和潜在错误发生之前查明问题和潜在错误。例如:如果电池电量不足,传感器将自动向PLC发送信号。因此,可以进行维护,从而避免机器停机。
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