IO-Link?有可能使幾乎任何工廠傳感器或執行器變得“智能”，使其能夠與過程控制器進行通信和共享有價值的數據。該博客著眼于開發它的原因，它是如何工作的，它可以在哪里使用，以及它的局限性。

為什么要開發 IO-Link？

從歷史上看，每個現場總線（例如，MODBUS，Profibus）都有自己的連接器，用于將傳感器或執行器連接到支持的協議，這意味著自動化工程師必須了解有關其工作原理的詳細信息，并選擇正確的電纜和輸入卡。為了解決這些問題，制造商將現場總線接口設計到他們的設備中，但隨著傳感器和執行器的尺寸縮小，這種方法變得不切實際。除了變得更小之外，制造過程還需要傳感器，這些傳感器可以傳輸溫度和壓力等物理量的讀數，并且可以通過過程控制器（雙向通信）進行遠程配置。這些是IO-Link發展為全球標準化接口的主要驅動力，可以在所有設備制造商生產的最小設備中工作。然后，這些設備可以使用IO-Link *master輕松集成到任何網絡（現場總線或工業以太網）中。IO-Link 傳感器需要與傳統的二進制傳感器向后兼容，以便更容易集成到現有的工廠系統中。

IO-Link 如何工作？

IO-Link 系統由設備（傳感器或執行器）和 IO-Link 主站組成。參見圖1。雖然每個設備只能連接到一個 IO-Link 主設備，但一個 IO-Link 主設備可以為多個設備提供服務。

圖1 - IO-鏈路系統

IO-Link 主站充當網關，橋接連接的設備與過程控制器使用的上游工業網絡之間的鏈路（圖 2）。

圖 2 – IO-Link 如何適應工廠自動化架構

IO-Link 是一種串行數字點對點協議，其中每個設備都連接到 IO-Link 主站上的一個物理端口。不需要復雜的尋址，并且在非屏蔽三線電纜上使用標準化連接器（通常為 M8 或 M12），使安裝既簡單又便宜。

IO-Link 主端口可以在以下四種模式下運行：

IO-Link：該端口用于雙向 IO-Link 通信。

DI：端口的行為類似于數字輸入。

DQ：端口的行為類似于數字輸出。

關閉：“停用”模式可用于未使用的端口

IO-Link 數據通信可以是循環的，也可以是非循環的。

循環通信發生在正常運行期間，IO-Link 主站驅動過程數據的傳輸。

非循環數據是“根據請求”的，可以包含配置或維護信息（服務數據）。例如，IO-Link 主設備可能會在設備通電后向其發送新配置，或者在斷電之前請求設備配置。事件數據也是非循環的，在發生意外情況時發生，并以三個嚴重性級別（通知、警告和錯誤）報告給控制器。

IO-Link 可以在哪里使用？

IO-Link 是工廠自動化應用的理想選擇，包括：

自動化裝配線：實現快速安裝和快速轉換生產運行

機床：傳感器參數設置（溫度、壓力、氣流），以實現快速設置，并使故障傳感器更易于識別和更換

傳送帶：速度和停止點可根據負載動態改變

個性化制造/批量大小為一：通過輕松的遠程配置，IO-Link帶來了個性化制造的靈活性

液壓系統：可靠的信號傳輸、溫度、壓力和液位是關鍵要求 IO-Link 滿足所有需求

它的局限性是什么？

重要的是要注意，IO-Link 并非設計用于支持所有類型的傳感器或執行器。它每個周期最多只能傳輸32字節的過程數據，因此不適合傳輸工業成像設備中使用的相機或掃描儀等設備產生的大量數據。大約2ms（典型值）的循環時間使其足夠快，可以滿足大多數工廠自動化要求，但不適用于高速應用。此外，連接設備和 IO-Link 主站的電纜不能超過 20 米。

如何“啟用”傳感器或執行器？

ADI公司提供IO-Link器件和IO-Link主物理層接口/收發器（PHY）。我們的 4 端口/8 端口 IO-Link 主站和設備收發器均具有集成降壓穩壓器和帶 ±60V 電纜接口保護的 LDO，可在惡劣的工業環境中提供堅固的性能。

審核編輯：郭婷