Коммуникационный протокол IO-Link стал признанным стандартом почти во всех отраслях промышленности. Используемые микроконтроллеры делают датчики еще более интеллектуальными и могут хранить настройки параметров и предоставлять дополнительную информацию о состоянии устройства и качестве сигнала. Это позволяет легко заменить неисправные датчики, поскольку сохраненные настройки могут автоматически переноситься на новые устройства во время работы. IO-Link может быть интегрирован в любую сеть независимо от полевой шины через двухточечное соединение и 3-проводное стандартное кабельное соединение. Мастер IO-Link также может использоваться для управления как IO-Link, так и обычными сигналами переключения с идентичной проводкой. Кроме того, датчики IO-Link можно подключать к обычным цифровым входам.
IO-Link - это стандарт связи для подключения интеллектуальных датчиков и исполнительных механизмов к системе автоматизации. Система IO-Link состоит из двухточечного соединения между устройством IO-Link и ведущим устройством. Мастер IO-Link устанавливает соединение между устройствами IO-Link и системой автоматизации.
Пользователи получают следующие преимущества: хранение данных, удаленная параметризация, расширенная диагностика и сокращение количества кабелей.
Параметры могут быть сохранены в ведущем устройстве IO-Link, что обеспечивает автоматическую настройку устройств IO-Link. Это позволяет быстро и легко заменить неисправные или поврежденные датчики (начиная с IO-Link 1.1), что снижает время простоя и затраты на обслуживание.
Пример: одна компания установила датчики IO-Link 1.1 и активировала хранение данных на соответствующих мастер-портах во время установки. Если устройство IO-Link необходимо заменить, устройство того же типа может быть подключено и автоматически настроено через главный порт с соответствующими параметрами.
Инструменты конфигурирования необходимы для настройки системы IO-Link. Инструменты конфигурирования IO-Link от основных производителей могут читать IODD. Наиболее важными задачами данных инструментов IO-Link являются:
Назначение устройств портам мастер-устройства
Присвоение адресов (адресов ввода/вывода данных процесса) портам в пределах диапазона адресов мастер-устройства
Параметризация устройств IO-Link
Подключенные устройства также могут быть продиагностированы. Инструменты конфигурирования IO-Link обеспечивают четкое представление системы IO-Link вплоть до уровня поля.
В IO-Link доступны три типа данных: данные процесса, данные сервиса и данные события.
Данные процесса или циклические данные. Данные процесса - это информация (например, температура, расстояние и т. д.), которую устройство должно предоставить или измерить.
Сервисные данные: сервисные данные не связаны с технологическими данными и также называются ациклическими данными (производитель, номер модели и т. д.).
Данные события: данные события состоят из уведомлений или индикаторов, которые создаются при возникновении критического события. Примеры данных о событии: неправильно подключенный датчик, ошибка связи или обрыв цепи.
Описание устройства, известное как файл IODD (IO Device Description), доступно для каждого устройства. Этот файл можно найти либо на сайте Pepperl+Fuchs, либо здесь.
IODD предоставляют разнообразную информацию для системной интеграции, включая свойства связи, параметры устройства с диапазоном значений и значением по умолчанию, данные идентификации, данные процесса и диагностики, данные устройства, текстовое описание, изображение устройства и логотип производителя.
Структура IODD одинакова для каждого устройства любого производителя. Инструменты конфигурации IO-Link ведущих производителей всегда отображают структуру IODD одинаково. Это гарантирует одинаковую работоспособность для всех устройств IO-Link независимо от производителя.
Существует несколько способов, с помощью которых IO-Link предлагает упрощенную или упрощенную разводку кабелей:
Используя неэкранированные 3- или 5-проводные стандартные кабели
С помощью мастера IP67, который требует меньше места в шкафах управления и сокращает время проводки
Используя цифровые и аналоговые сборщики данных - так называемые концентраторы ввода/вывода - которые сокращают время, необходимое для подключения внутри и снаружи шкафа управления
Проверка устройства позволяет пользователю выбирать, будет ли порт на главном устройстве IO-Link работать с любым датчиком или только с датчиком определенного типа. Валидация может быть установлена с точностью до серийного номера.
Вариант использования: если системный программист хочет, чтобы датчик расстояния 1 работал только на порту 1, это можно сделать с помощью проверки устройства. Это предотвращает возможные ошибки и проблемы со связью во время регулярного технического обслуживания. Если устройство подключено неправильно, загорается красный светодиод на ведущем устройстве, и ведущее устройство не будет устанавливать постоянную связь с другим датчиком.
Данные процесса передаются циклически в или из устройства IO-Link через полевую шину. Данные параметров, с другой стороны, должны быть явно переданы или отправлены в ПЛК. Для этой цели в спецификации IO-Link был определен ISDU (индексированный блок служебных данных). Существует несколько способов чтения/записи ISDU через интерфейсы и клиенты, такие как ПЛК. Каждое сообщение может содержать одну команду, несколько команд с одинаковым размером области данных или команды с разными размерами области данных. ISDU упрощает программирование и предоставляет больше возможностей для настройки устройств во время работы.