IO_Link
定義
IO-Link 是一種創(chuàng)新型點(diǎn)到點(diǎn)通信接口，適用于符合 IEC 61131-9 標(biāo)準(zhǔn)的傳感器/執(zhí)行器應(yīng)用領(lǐng)域。
IO-Link 包含以下系統(tǒng)組件：

IO-Link 主站；
IO-Link 設(shè)備，如：
i. 傳感器/執(zhí)行器
ii. RFID 閱讀器
iii. I/O 模塊
iv. 閥
線制或 5 線制非屏蔽標(biāo)準(zhǔn)電纜；
對 IO-Link 進(jìn)行組態(tài)和分配參數(shù)的工程組態(tài)工具。
IO_Link的好處
在連接傳感器/執(zhí)行器時，如果將 IO-Link 系統(tǒng)用作數(shù)字量接口，則具有以下顯著優(yōu)勢：
● 符合 IEC 61131-9 的開放式標(biāo)準(zhǔn)
– 各種設(shè)備均采用相同方式集成在所有傳統(tǒng)現(xiàn)場總線系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)中。
● 使用一種工具即可完成參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理
– 快速組態(tài)和調(diào)試
– 輕松創(chuàng)建工廠最新文檔（含傳感器/執(zhí)行器）
● 傳感器/執(zhí)行器采用簡單統(tǒng)一的接線方式，且所用接口極少
– 傳感器和執(zhí)行器采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，與自身的復(fù)雜程度無關(guān)（開關(guān)信號、測量信號、多通道信號、二進(jìn)制信號、混合信號等）
– 所用類型和庫存顯著降低
– 快速調(diào)試
– IO-Link 設(shè)備與 IO-Link 主站上不帶 IO-Link 的傳感器/執(zhí)行器可進(jìn)行任意組合
● 傳感器/執(zhí)行器與 CPU 間持續(xù)通信
– 可訪問所有過程數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)和設(shè)備信息
– 可訪問設(shè)備特定數(shù)據(jù)，例如能源數(shù)據(jù)
– 可執(zhí)行遠(yuǎn)程診斷
● 持續(xù)診斷數(shù)據(jù)可向下傳送到傳感器/執(zhí)行器級
– 故障排除工作量大幅降低
– 故障風(fēng)險降至最低
– 采用預(yù)防性維護(hù)與優(yōu)化服務(wù)和維護(hù)計劃劃
● 通過控制器或 HMI 操作員動態(tài)更改傳感器/執(zhí)行器參數(shù)
– 產(chǎn)品更換時的停機(jī)時間顯著降低
– 顯著提高了設(shè)備的多樣性

IO-Link系統(tǒng)
IO-Link 主站在 IO-Link 設(shè)備和自動化系統(tǒng)間建立連接。當(dāng) IO-Link 主站作為 I/O 系統(tǒng)的組件時，既可安裝在控制柜中，也可直接安裝在現(xiàn)場，作為防護(hù)等級為 IP65/67 的遠(yuǎn)程I/O。
IO-Link 主站通過各種現(xiàn)場總線或產(chǎn)品特定的背板總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。IO-Link 主站可配有多個 IO-Link 端口（通道）。IO-Link 設(shè)備可連接各個端口（點(diǎn)到點(diǎn)通信）。

IO_Link協(xié)議
IO_Link是一種點(diǎn)對點(diǎn)的串行數(shù)字通信協(xié)議，它的目的是在傳感器執(zhí)行器（PLC）之間進(jìn)行周期性的數(shù)據(jù)交換。
IO-Link 主站在IO_Link設(shè)備和PLC之間傳遞數(shù)據(jù)。它通常是一種分布式IO模式，模塊上有IO_Link的連接通道。IO_Link設(shè)備通過線纜連接到IO_Link主站的通道上，IO_Link主站通過總線與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
每一個IO-Link設(shè)備都要連接到IO-Link主站的一個通道上，因此IO-Link是一種點(diǎn)對點(diǎn)的通信協(xié)議，而不是一種總線協(xié)議。

IO_Link接口
IO-Link設(shè)備分為傳感器和執(zhí)行器兩種：傳感器具有一個 4 引腳連接器，執(zhí)行器具有一個 5 引腳連接器。IO-Link 主站通常配有一個 5 引腳的 M12 插座。
符合 IEC 60974-5-2 的引腳分配按如下指定：
引腳 1：24 V
引腳 3：0 V
引腳 4：轉(zhuǎn)換或通信電纜 (C/Q)
除了 IO Link 通信，這三個引腳還可連接設(shè)備電源。

IO-Link 主站規(guī)范中提供了兩種類型的端口：
(一) A 類端口（類型 A） 對于此類型，未分配引腳 2 和 5 的功能。由制造商定義此功能。通常，會為引腳 2 分 配一個附加數(shù)字量通道。

(二) B 類端口（類型 B） 此類型提供了附加電源電壓，適用于連接具有較高電源需求的設(shè)備。此時，引腳 2 和 5 可連接附加（電隔離）電源電壓，通過一根 5 線制標(biāo)準(zhǔn)電纜連接該附加電源電壓。

IO_Link線纜連接
設(shè)備通過 3 線制或 5 線制非屏蔽標(biāo)準(zhǔn)電纜與主站相連接（最長 20 m），通過標(biāo)準(zhǔn)電纜連接傳感器。安裝電纜時，無需屏蔽或符合特殊規(guī)定。

IO_Link工作模式
主站 IO-Link 端口可通過下列模式工作：
IO-Link：
該端口用于進(jìn)行 IO-Link 數(shù)據(jù)通信。
DI：
該端口將用作一個數(shù)字量輸入。
DQ：
該端口將作為一個數(shù)字量輸出。

PROFINET
PROFINET 是開放的、標(biāo)準(zhǔn)的、實時的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
PROFINET 的目標(biāo)是：
● 基于工業(yè)以太網(wǎng)建立開放式自動化以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
盡管工業(yè)以太網(wǎng)和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)組件可以一起使用，但工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備更加穩(wěn)定可靠，因此更適合于工業(yè)環(huán)境（溫度、抗干擾等）。
● 使用 TCP/IP 和 IT 標(biāo)準(zhǔn)
● 實現(xiàn)有實時要求的自動化應(yīng)用
● 全集成現(xiàn)場總線系統(tǒng)

現(xiàn)場總線IO_Link模塊

主站
工業(yè)以太網(wǎng)
支持多協(xié)議通訊，適用于Profnet、Ethernet/IP、EtherCAT、CC-Link IEF Basic通過DIP開關(guān)設(shè)置。

主站與PLC可多協(xié)議通訊，圖中采用的為Profnet通訊，通訊距離為100米以內(nèi)。
類型
包含IO_Link接口、DI、DO，可根據(jù)所需要的傳感器選配接口數(shù)量。
輸入?yún)^(qū)分傳感器類型，PNP、NPN。
最大負(fù)載電流
最大負(fù)載電流決定了連接傳感器的數(shù)量。
子站
子站接主站的IO_Link接口。
子站與主站之間連接采用的是IO_Link通訊，其通訊距離不超過20米。

輸入輸出
輸入輸出數(shù)量根據(jù)實際情況選配。
IO_Link端口
子站包含IO_Link端口。
擴(kuò)展模塊
擴(kuò)展模塊可繼續(xù)擴(kuò)展子站。

模擬適配器
將模擬信號轉(zhuǎn)換為IO_Link信號。
其他現(xiàn)場總線模塊（不含IO_Link協(xié)議）
類型
只可選配DI和DO
連接
模塊與PLC、IO_Link主站模塊、相同模塊之間連接采用PROFNET協(xié)議。通訊距離在100米以內(nèi)。
此模塊沒有子站，直接連接DI和DO傳感器。

5 對比

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