IO-link 是適用于傳感器和執(zhí)行器的開放通信標準（由 IO-link 聯(lián)盟制定）。

IO?link 是一種用于通過低成本點對點連接將執(zhí)行器和傳感器統(tǒng)一連接到控制級的智能概念。

作為開放式接口，IO-link 可以集成到所有標準現(xiàn)場總線和自動化系統(tǒng)中。

現(xiàn)場總線級別以下的 IO?link 通信標準允許進行*錯誤診斷和向下定位到執(zhí)行器/傳感器級別，并通過允許從應用程序直接動態(tài)更改參數(shù)數(shù)據(jù)促進起動和維護。

現(xiàn)場設備的智能化提高及其整合到自動化中作為整體現(xiàn)在允許訪問直到低現(xiàn)場級的數(shù)據(jù)。其結果是：工廠可用性提高，工程組態(tài)成本降低。

通過 IO?link 實現(xiàn)過程透明度

高系統(tǒng)可用性和數(shù)據(jù)透明度是通過將創(chuàng)新控制技術連接至控制系統(tǒng)也必須滿足的市場需求。為此，需要在自動化中實現(xiàn)系統(tǒng)的診斷概念和的參數(shù)數(shù)據(jù)處理。

借助 IO?link 通信標準，在開關設備和控制器之間建立通信鏈路，這允許地交換數(shù)據(jù)。根據(jù)標準電纜，可以輕松地將參數(shù)、過程和診斷數(shù)據(jù)以及測量值集成到設備自動化中。例如，可用的診斷數(shù)據(jù)允許快速檢測潛在錯誤，從而避免過長的設備停機時間。

由于它們的基本功能，例如：過載保護（用于 IO?link 的 SIRIUS 3RB24 固態(tài)過載繼電器），許多控制都有測量值。通過 IO?link 實現(xiàn)的可用性目前允許在早期階段得出與應用中的磨損相關的

通過 IO?link 進行參數(shù)化的選項不僅在更改與運行時間相關的參數(shù)時支持該設備，在更換設備時支持該設備。例如，若為備件，可以通過通信系統(tǒng)將參數(shù)快速地傳輸?shù)叫略O備。

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IO-link 產品系列

為了進行通信，系統(tǒng)安裝具有以下主要部件：

一個 IO-link 主機

一個或多個 IO-link 設備，如傳感器（例如，RFID 系統(tǒng)）、執(zhí)行器或兩者的組合

標準 3 線制傳感器/執(zhí)行器電纜

含有系統(tǒng)組件的配置的示例

IO-link 的兼容性

IO-link 按如下保證 IO-link 模塊和標準模塊之間的兼容性：

IO-link 傳感器可在 IO-link 模塊（主站）和標準輸入模塊上運行。

IO-link 傳感器/執(zhí)行器以及當今的標準傳感器/執(zhí)行器都可用于 IO-link 主站。

如果在 IO-link 系統(tǒng)中使用傳統(tǒng)的組件，則此處只可使用標準功能。

模擬量信號

IO-link 技術的另一個優(yōu)勢是，已在 IO-link 傳感器自身中對模擬信號進行了數(shù)字化并通過 IO-link 通信以數(shù)字方式傳輸。可防止發(fā)生故障，無需額外的電纜屏蔽費用。

通過 IO-link 輸入模塊增強

憑借 IO-link 的兼容性，還可連接標準傳感器/執(zhí)行器，即，也可以將傳統(tǒng)的傳感器/執(zhí)行器連接到 IO-link。使用 IO-link 輸入模塊更為經濟，可以通過一條電纜將多個傳感器連接到控制器。

過載繼電器

起動器組合裝置，例如，包括一個或多個 SIRIUS 3RT 接觸器和一個 3RB24 電子式過載繼電器及其 3RB29 電流測量模塊。

帶 IO-link 的 3RB24 過載繼電器基本上用于為負載提供與電流相關的保護，防止負載因過載、相不對稱或相故障而產生不允許的高溫升。

可以通過 IO-link 將直接起動器連接到控制系統(tǒng)而不需要大量接線，如圖所示。所連接的接觸器的遠程控制、當前值的傳輸以及即時遠程故障診斷僅僅是可用這種設備實現(xiàn)的大量功能中的幾個例子。

也可以使用可選的手持設備，通過 IO?link 直接在現(xiàn)場對驅動裝置編址。

將具有 IO-link 功能的過載繼電器連接到 SIMATIC S7-1200 控制器

負載饋電器和電機起動器

通過 IO-link，不僅可控制傳感器，可控制負載饋電器和電機起動器等執(zhí)行器。

能夠以常規(guī)方式將負載饋電器或電機起動器連接到 IO-link

監(jiān)控繼電器

通過使用帶 IO-link 的監(jiān)控繼電器，現(xiàn)在可將已在設備中記錄和分析的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到控制器。這樣就可避免使用重復的傳感器。

可以連接常規(guī) 3UG46 監(jiān)控繼電器（與 3UG48 相比）

可以針對 IO-link 連接 3UG48 監(jiān)控繼電器

無線通信

使用上游 IWLAN 客戶機模塊（如 SCALANCE W722-1 RJ45），可以通過分布式 I/O 將 IO-link 集成到 PROFINET 網絡中?？赡艿挠猛景ǎ禾娲壮龉收系耐湘溁蚴占鞑季€技術。

各種 IO-link 設備所提供的具體診斷功能提供了生產過程的更高透明度。與設備的參數(shù)數(shù)據(jù)一樣，可使用 SIMATIC 提供的方法來遠程分析這些診斷數(shù)據(jù)。這樣就可實現(xiàn)直至現(xiàn)場低層級的遠程維護。

工業(yè)以太網和 IO-link 組件之間的無線通信

IO-link 規(guī)范的原則

根據(jù) IO-link 規(guī)范，通信功能如下：

通信是通過長度不超過 20 m 的無屏蔽三線電纜進行的，電纜種類是通常用于標準傳感器的電纜。

通過所謂 C/Q 電纜進行 0-24 V 范圍的數(shù)字化通信

傳輸大多數(shù)值是來自包含這些單元的傳感器的測量值。

傳感器和執(zhí)行器由 IO 設備描述 (IODD) 來描述。

原則上，只能將一個 IO-link 設備連接到主站的 IO-link 端口（點到點連接）。

IO-link 主站與各設備之間的傳輸速率如下：

通過 COM1：4 800 Bd

通過 COM2：38 400 Bd

通過 COM3：230 400 Bd

在 38400 Bd 傳輸速率下，讀/寫 16 個數(shù)據(jù)位的平均循環(huán)時間為 2 ms。

IO-link 協(xié)議

IO-link 協(xié)議支持標準 IO 模式 (SIO) 和 IO-link 通信模式 (COM)。

協(xié)議及其報文幀的設計取決于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型。

數(shù)據(jù)類型

IO-link 規(guī)范區(qū)分了以下數(shù)據(jù)類型：

過程數(shù)據(jù)

設備的過程數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)幀中循環(huán)傳輸，過程數(shù)據(jù)寬度由設備來定義。每個設備的過程數(shù)據(jù)可以是 0 - 32 字節(jié)（輸入和輸出）。傳輸一致性的寬度不固定，取決于主站。

值狀態(tài)

每個端口都具有值狀態(tài) (Port)。值狀態(tài)顯示出過程值是否有效。值狀態(tài)可與過程數(shù)據(jù)一起循環(huán)傳輸。

設備數(shù)據(jù)

設備數(shù)據(jù)可以是參數(shù)、標識數(shù)據(jù)和診斷信息。設備數(shù)據(jù)替換是非循環(huán)的，在響應來自 IO-link 主站的查詢時進行。可以將設備數(shù)據(jù)寫入設備 (Write) 并從設備讀取設備數(shù)據(jù) (Read)。

事件

發(fā)生事件時，設備向主站發(fā)出事件發(fā)生的信號。主站隨后讀出該事件。事件可以是故障消息（如短路）和警告/維護數(shù)據(jù)（如污染、過熱）。故障消息通過 IO?link 主站從設備傳輸至控制器或 HMI。IO?link 主站也可以傳輸事件和狀態(tài)。例如，事件包括斷線或通信故障。

設備參數(shù)或事件的傳輸獨立于過程數(shù)據(jù)的循環(huán)傳輸進行。各傳輸不會相互影響或削弱。

數(shù)據(jù)存儲

從規(guī)范 V1.1 起，可為 IO-link 生成數(shù)據(jù)存儲方案。在這種方案中，IO-link 設備在上層參數(shù)服務器上啟動其數(shù)據(jù)存儲。在更換設備的情況下，參數(shù)服務器可以還原初始參數(shù)設置。無需重新參數(shù)設置即可更換設備。

IO-link 主站包含參數(shù)服務器。也可在 PLC 中或在系統(tǒng)服務器中集中實現(xiàn)參數(shù)服務器。在此情況下，必須通過提供的功能塊將數(shù)據(jù)下載到控制系統(tǒng)。

一個 IO-link 主機

IO-link 主站是與上位控制系統(tǒng)的接口。IO-link 主站本身在現(xiàn)場總線上顯示為普通現(xiàn)場總線節(jié)點，并通過相關設備描述（如 GSD 文件）集成到相應網絡組態(tài)工具中。

IO 設備描述 (IODD)

IO-link 設備描述 (IODD) 為直至 IO-link 設備的系統(tǒng)特性進行全面而透明的描述。

IODD 包含有關通信特性、設備參數(shù)、標識、過程和診斷數(shù)據(jù)的信息，它由廠商來提供。IODD 的設計對于所有廠商的所有設備是相同的，總是由 IODD 解釋工具以相同方式來表示。這樣即可確保無論廠商是誰，所有 IO-link 設備的處理方式相同。

IO-link 規(guī)范 V1.1 中的新增功能

IO-link 規(guī)范的當前版本是 V1.1，目前已按照 IEC 61131?9 實現(xiàn)標準化。