IO-Link:数字通信接口,替代传统传感器/执行器连接信号的形式,可获取更多有价值的数据,打通工业数据通信的最后一米!
数字化、智能化是目前工业中火热的话题,但关注的重点多是在IT层面,或是IT/OT融合方面。
而在工业现场的传感器执行器层,PLC采集的大量信号还是传统的24V开关量信号,4~20mA模拟量信号等,而这些信号只能交换单一的过程值,无法提供设备的状态、获取诊断数据等,更无法进行参数的设置。
没有这些信息,预防性维护,大数据分析等面向数字化的需求很难实现!
而IO-Link作为一种数字通信接口,可以提供更多的传感器/执行器的数据,包括过程数据、诊断数据和设备信息等,可以说IO-Link能够打通工业数据通信的最后一米,实现传感器执行器层(支持IO-Link通信)的数字化。
IO-Link 介绍
IO-Link是跨厂商IO技术(IEC 61131-9),其通信可从控制层一直延伸至最底层的自动化层。IO-Link可在传感器/执行器层与控制层之间建立双向数据通信。
IO-Link 是一种点到点通信接口,适用于符合IEC 61131-9标准的传感器/执行器应用领域。其主要特点如下:
IO-Link 系统组件
IO-Link系统由软件和硬件组成。软件方面:对 IO-Link 进行配置和分配参数的软件工具
硬件方面:
IO-Link 主站 ,主要是PLC相关的模块
IO-Link 设备 ,传感器,执行器,电机启动器等
3 线制或 5 线制非屏蔽标准电缆
IO-Link 的应用架构示例:IO-Link 接口定义IO-Link 是一种双向的点到点串行连接,引脚分配按如下指定:
IO-Link 的物理连接形式
防护等级为IP65/67的连接系统A 类端口(类型 A)
对于此类型,未分配引脚2和5的功能,由制造商定义此功能;通常,会为引脚2分配一个附加数字量通道
B 类端口(类型 B)
此类型提供了附加电源电压,适用于连接具有较高电源需求的设备;此时,引脚2和5可连接附加(电隔离)电源电压,通过一根5线制标准电缆连接该附加电源电压
A 类端口的引脚分配
B 类端口的引脚分配
防护等级为 IP20的连接方式
除了IP65/67高防护等级的连接形式,也可以采用普通的端子连接,像S7-1500/1200,ET 200SP的IO-Link主站模块即采用端子连接的形式。设备通过3线制或5线制非屏蔽标准电缆与主站相连接(最长20m)。
SIMATIC PLC的IO-Link连接解决方案
SIMATIC PLC提供IO-link主站以及IO-link模块,包括:
1500/1200,ET 200SP/MP相关的防护等级为IP20主站模块
ET 200ecoPN、ET 200pro、ET 200AL相关的防护等级IP65/67的主站模块
ET 200AL的IO-Link模块,可以将普通的IO信号接入IO-Link系统