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睿远研究院丨一起探索IO-Link的奥秘

2024-07-02
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摘要 IO-Link将革新并统一现场设备端的信号传输,全数字化的通信技术,让来自现场的设备数据,更加轻松、高效、低成本地上传至自动化系统与云端服务器,打通OT与IT间的信息壁垒。

前 言

随着智能制造相关技术的不断发展,控制系统对于现场多元化数据的需求也愈加迫切,在此背景下,IO-Link技术接替了传统开关量、模拟量、485等通信方式,为工业物联网的现场数据交互提供全数字化的通信桥梁。

什么是IO-Link?

IO-Link是首项全球标准化的通用I/O技术(IEC-61131-9,GB/T 15969.9-2021),是一种将传统或智能传感器执行器,集成在自动化系统中的低成本通信接口技术。

IO-Link并非是一种新的现场总线,其设计理念类似于工业自动化领域的通用“USB” 接口,旨在简化现场数据与控制系统间的数据交互。它采用点对点的半双工串行通信,无需通信配置或网络寻址,大大简化了设备的连接和集成。

由此,IO-Link也被誉为自动化的最后一米技术,是通向执行器(可写设备)和传感器(只读设备)的最后一步,实现对传统开关量、脉冲量、模拟量等信号的数字化、双向化、智能化升级。

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IO-Link系统架构

组成部件

IO-Link 主站:

作为总线或工业以太网的通讯节点,实现IO-Link信号与控制系统的数据交互

IO-Link 设备:

具备IO-Link通信接口的传感器、执行器和开关量、模拟量信号集线器

IO-Link 线缆:

主站和从站间信号传输与供电的载体,采用3 芯、4芯或5芯的非屏蔽标准电缆

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拓补结构

IO-Link主站作为Profinet、EtherCAT、Ethernet/IP等总线网络的一个通讯节点,将来自于IO-link设备的数字信号进行协议转换,进而实现与上位的PLC或工控机的实时通信。

IO-Link主站的防护等级通常在IP67以上,因此在现场拓补中,IO-Link主站既可以安装在控制柜中,也可以作为远程I/O直接安装在信号发生端。

一个IO-Link主站可以拥有多个IO-Link端口(通道),IO-Link设备通过标准非屏蔽线缆,连接到主站的每个端口上。

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IO-Link技术特点

Universal 通用

IO-Link独立于现场总线,可集成到全球所有现场总线系统中。

IO-Link使用M12、M8或M5连接器和标准非屏蔽电缆。

IO-Link符合IEC 61131-9国际标准和GB/T 15969.9-2021国家标准。

Smart 智能

IO-Link功能强大,可以简单快速地对传感器和执行器进行扩展诊断。

IO-Link速度很快,有4.8kbaud、38.4 kbaud和230.4kbaud 3种通信速率可选。

IO-Link体积很小,能够实现“智能”传感器和执行器的小型化。

IO-Link是智能的,能够轻松协助您的工作!

Easy 简单

IO-Link布线简单,采用非屏蔽3芯电缆即可布线,实现双向数字通信,具备广泛的诊断和参数设置。

IO-Link自动化程度高,服务器上的参数数据能在最短时间内实现设备的离散参数设置。

IO-Link使用是简易的,双向通信使设备的远程维护变得很简单。

IO-Link是简单的,洞察一切的!

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