什么是IO-Link？
IO-Link（
IEC 61131-9
）是一种开放式标准串行通信协议，允许支持
IO-Link
的传感器、设备进行双向数据交换，并连接到主站。
IO-Link
主站可以通过各种网络，如现场总线进行传输。每个
IO-Link
传感器都
有一个设备描述（也叫
IODD
），
PLC
、
HMI
等工业信息系统可以使用
这些数据进行即时操作或长期分析。
系统架构
IO-Link系统由
IO-Link
设备、标准的
3
线传感器
/
执行器电缆以及
IO-Link
主站构成，
IO-Link
设备
通常包括传感器、执行器或其组合。
IO-Link
主站能够具有不同设计，并具有不同的防护等级。
IO
Link
系统架构举例如下：
IO-Link主站可配备一个或多个端口。每个端口只能连接一台
IO-Link
设备。因此，
IO-Link
属于
点对点通信系统，而不是现场总线。
IO-LINK系统组成
IO-LINK主站
IO-Link主站是现场级别的IO-Link设备和控制设备之间的通信网关，它允许传感器和控制级之间的双向数据交换，并通过实时监控和预测性维护实现高效维护及自动化。以下是关于IO-Link主站的详细概述：
- 定义与功能：
- IO-Link主站充当通信网关，连接IO-Link设备和控制设备。
- 支持双向通信，使得现场级设备与控制级设备能够互相交换信息。
- 通过实时监控和预测性维护，实现高效的生产系统。
- 系统架构与组件：
- IO-Link系统由IO-Link主站和IO-Link设备组成，它们通过非屏蔽三线制传感器电缆连接。
- 每个IO-Link主站可以有一个或多个端口，但每个端口仅可连接一台IO-Link设备。
- 通信速度：
- IO-Link规定了三种通信速度：COM1、COM2和COM3，其通信速度分别为4.8 kbaud、38.4 kbaud和230.4 kbaud。
- 优势：
- 双向通信：支持现场级设备和控制级设备之间的双向通信，简化了操作并提高了生产效率。
- 易于安装和接线：IO-Link设备的输出信号可以通过IO-Link主站进行标准化，减少了特定控制器的需求。
- 标准系统：使用标准化的布线，使得安装更为简单。
- 故障识别及快速恢复：通过IO-Link通信，可以使用SCADA和其他控制软件应用的特定ID实时监控传感器，实现故障的快速发现和恢复。
- 应用与配置：
- IO-Link主站可用于连接上一级控制器，如PLC，实现与IO-Link设备的通信。
- 项目规划和参数设置可通过专用的配置工具完成，如TwinCAT等。
IO-LINK设备
IO-Link设备是支持IO-Link通信的现场级设备，它们在工业自动化系统中发挥着重要作用。以下是关于IO-Link设备的详细概述：
定义与功能
- 定义：IO-Link设备是支持IO-Link通信标准的现场级设备，可以与IO-Link主站进行双向信息交换。
- 功能：IO-Link设备可以收集各种现场数据（如温度、压力、位置等），并通过IO-Link主站将这些数据传送到控制系统中，同时接收来自控制系统的指令和参数设置。
技术特点
- 数字通信：IO-Link设备采用数字通信方式，提供准确、可靠的数据传输，降低误差和干扰。
- 双向通信：支持从设备读取数据并向设备发送指令和配置参数的双向通信功能。
- 数据存储：V1.1及更高版本的IO-Link设备通常具备数据存储功能，使得传感器更换时无需重新设定参数。
- 远程配置与诊断：IO-Link设备支持远程配置和诊断，减少维护时间和成本。
数据类型
- 过程数据：设备应该提供或测量的信息，如温度、距离等。
- 服务数据：与过程数据无关的非循环数据，如制造商、型号等。
- 事件数据：在发生严重事件时创建的通知或指示符，如传感器连接错误、通信错误或断路。
设备描述文件（IODD）
- 每个IO-Link设备都有一个设备描述文件（IODD），该文件提供了设备的详细信息和配置参数。
- IODD文件使得设备的配置和管理更加简单和透明。
应用场景
- 工业自动化：IO-Link设备可以连接各种传感器和执行器，实现对设备的实时监测和控制。
- 机器人技术：在机器人系统中，IO-Link设备可以用于收集机器人的状态信息和发送控制指令。
- 制造业：在制造过程中，IO-Link设备可以实时监测生产线的状态，确保产品质量和生产效率。
非屏蔽3芯或5芯标准电缆
IO-LINK设置工具
IO-Link设置工具是用于配置、管理和诊断IO-Link设备的专用软件工具。这些工具通常与IO-Link主站配合使用，以简化IO-Link系统的设置和维护过程。以下是对IO-Link设置工具的详细概述：
1. 工具概述
- 定义：IO-Link设置工具是用于配置、监控、参数化和诊断IO-Link设备的软件应用程序。
- 功能：
- 识别连接到IO-Link主站的设备。
- 配置设备参数，如输入/输出范围、报警设置等。
- 监控设备的实时状态，如过程数据、诊断信息等。
- 提供故障诊断和排除功能。
2. 工具特点
- 标准化：使用统一的设备描述文件（IODDs）和通信标准（IEC 61131-9），确保与不同制造商的IO-Link设备兼容。
- 易用性：提供直观的用户界面和清晰的设备信息，使设置和诊断过程更加简单明了。
- 灵活性：支持多种设置和配置选项，以满足不同应用的需求。
- 高效性：通过自动化配置和诊断功能，减少手动操作和提高工作效率。
3. 主要功能
- 设备识别：自动扫描并识别连接到IO-Link主站的设备。
- 参数配置：允许用户设置设备的各种参数，如输入/输出范围、单位、报警阈值等。
- 实时监控：显示设备的实时状态信息，如当前值、变化率、诊断代码等。
- 故障诊断：提供故障诊断和排除功能，帮助用户快速定位和解决设备问题。
4. 使用方法
- 连接设备：将IO-Link设备连接到IO-Link主站，并确保它们之间的通信正常。
- 启动工具：打开IO-Link设置工具，并选择适当的通信接口和参数设置。
- 识别设备：使用工具中的设备识别功能，扫描并识别连接到主站的IO-Link设备。
- 配置参数：根据应用需求，使用工具中的参数配置功能设置设备的各种参数。
- 监控和诊断：使用实时监控功能监视设备的运行状态，并使用故障诊断功能进行故障排查和修复。
5. 常见工具示例
- TwinCAT：倍福（Beckhoff）提供的IO-Link配置和诊断工具，支持多种IO-Link设备和功能。
- SensControl：堡盟（Baumer）提供的无线IO-Link主站和应用程序，支持iOS和安卓系统，方便用户进行便携操作。
