如今,所有的工業(yè)制造商,無(wú)論規(guī)模大小,都在升級(jí)生產(chǎn)設(shè)施、制造能力和工程服務(wù),向工業(yè)4.0概念或智能工業(yè)轉(zhuǎn)型。目前有許多技術(shù)可以促進(jìn)這種轉(zhuǎn)型,使工作環(huán)境變得更安全,網(wǎng)絡(luò)安全性和覆蓋率更高,提高能源利用率。
在工業(yè)現(xiàn)代化改造方面,IO-Link技術(shù)在所有的基于傳感器的工廠級(jí)應(yīng)用中占有顯著的地位,該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是能夠讓普通工業(yè)傳感器(即生產(chǎn)線中的接近傳感器或壓力傳感器)實(shí)現(xiàn)智能化,熱插拔連接,更換簡(jiǎn)便,支持多跳網(wǎng)絡(luò)和預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)。
IO-Link是什么?
IO-Link是首個(gè)連接工業(yè)網(wǎng)絡(luò)底層傳感器及執(zhí)行器的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議,遵從IEC 61131-9國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),可編程控制器和相關(guān)外圍設(shè)備是該標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容。該技術(shù)本身的概念是,傳感器或執(zhí)行器與主控制器(即PLC)交換通信數(shù)據(jù)(診斷和配置信息),同時(shí)確保向下兼容工業(yè)IO模塊。
IO-Link位于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的底層:PLC 控制器(或工業(yè)網(wǎng)關(guān))與位于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)高層的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線相連,可以遠(yuǎn)程傳輸工業(yè)網(wǎng)絡(luò)高層的數(shù)據(jù)信息。
IO-Link通信協(xié)議是什么?
IO-Link是能夠驅(qū)動(dòng)工廠自動(dòng)化環(huán)境中的數(shù)字傳感器及執(zhí)行器(標(biāo)準(zhǔn)IO設(shè)備)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(半雙工)數(shù)字通信協(xié)議。協(xié)議具有簡(jiǎn)單易用和即插即用的特點(diǎn),以防故障傳感器更換或向下兼容問(wèn)題。因此,這是一個(gè)簡(jiǎn)單的串行通信協(xié)議,只需3根線,無(wú)需專(zhuān)用連接器及電纜:IO-Link使用傳統(tǒng)的M5、M8或M12規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)連接器,可以連接最常見(jiàn)的任何工業(yè)傳感器。從安裝工作量和成本角度看,IO-Link技術(shù)對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的影響很小。實(shí)際上,甚至可以繼續(xù)使用以前的布線基礎(chǔ)設(shè)施安裝IO-Link設(shè)備。
關(guān)于協(xié)議棧:按照最新的標(biāo)準(zhǔn)定義,IO-Link主站和設(shè)備收發(fā)器必須支持三種通信速度(COM1: 4.8 kbit/s、COM2: 38.4 kbit/s、COM3: 230.4 kbit/s),并且主站收發(fā)器具有模擬和數(shù)字(8位、12位或16位)兩種通信模式。在COM3通信模式下,主站與設(shè)備之間傳送一個(gè)典型的數(shù)據(jù)幀是2個(gè)字節(jié),周期是400μs。
為什么可以即插即用?
即插即用的實(shí)現(xiàn)方式是將所有參數(shù)都存儲(chǔ)在主站,這樣,在更換傳感器時(shí),即使是熱插拔,傳感器(在更好的情況下,是智能傳感器,即設(shè)備)也會(huì)接收到設(shè)備配置所需的全部信息。主站存儲(chǔ)的文件通常為.xml格式,包含有關(guān)傳感器的所有信息(即型號(hào)、制造商、功能等),這個(gè)文件被稱為IODD(IO-Link設(shè)備描述符)。一個(gè)傳感器或執(zhí)行器對(duì)應(yīng)一個(gè)IODD。