低带宽IO-Link

工业现场通信

传感器和执行器是自动化单元的基石,它们向网络系统提供信息,并根据网络系统的指令采取行动。在传统设计中,它们都通过各种接口来连接到控制单元,而这些接口几乎不存在任何智能功能,也就鲜少会交换配置和诊断信息。于是,每当要安装新设备时,就需要在使用点手动进行配置,而且由于缺乏诊断功能,也就无法及时进行预防性维护。

IO-Link(国际电工组织 [IEC] 61131-9)是一个开放的标准协议,它可以满足对传感器、执行器等小型设备进行智能控制的需求。该标准可在设备与主控之间实现低速点对点串行通信,而主控通常会作为通往现场总线和PLC的网关。IO-Link建立的智能链路可以轻松地交换数据、配置和诊断信息。

IO-Link连接通过一根长度不超过20米的非屏蔽三芯电缆建立,通常采用M12连接器,最高数据传输速率为230kbps,非同步最小循环时间为400µs, +10%,四种工作模式支持双向输入/输出 (I/O)、数字输入、数字输出和禁用,未指定安全机制和确定性数据传输。该协议使用名为“IO设备描述”(IODD) 的配置文件,其中包含有通信属性,设备参数,标识、过程和诊断数据,以及有关设备和制造商的具体信息。

IO-Link系统具有诸多优势,包括采用标准化布线、提高数据可用性、实现远程监控和配置、简化设备更换工作以及开展高级诊断。工厂管理者可以通过IO-Link接收不断更新的传感器数据,这些信息可为制定日后的维护和更换计划提供重要依据。通过IO-Link主控,可以在无需手动设置的情况下,从PLC上更换传感或执行单元以及配置新设备,从而缩短停机时间。此外,借助IO-Link还可以远程切换生产中所采用的配置,无需派人亲自下车间,因而能够简化定制产品的生产。工厂可以轻松地将生产线升级为IO-Link,因为它可以向后兼容现有的标准I/O装置和布线。总而言之,IO-Link的各种功能可以降低总体成本,提高生产工艺效率,增加机器利用率。

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