低带宽 IO-Link

传感器和执行器是最基本的自动化单元，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，这些器件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，也就很少或根本不交换配置和诊断信息。于是，安装新器件时，就需要在使用现场进行手动配置，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（国际电工委员会 [IEC] 61131-9）是一种开放式标准协议，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机之间实现低速点对点串行通信，而主机通常会作为通往现场总线和 PLC 的网关。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，其中包含通信属性、器件参数、标识、过程和诊断数据，以及有关器件和制造商的详细信息。

IO-Link 系统具有诸多优点，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、简化器件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，以为日后制定维护和更换计划提供重要依据。通过 IO-Link 主机，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器件，从而缩短停机时间。此外，还可以做到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。工厂可以将生产线轻松升级为 IO-Link，因为它可以向后兼容现有的标准 I/O 装置和布线。总之，这些功能可降低总体成本、提高生产工艺效率，增加机器利用率。