IO_Link 模块和现场总线模块

IO链接

 

定义

 

IO-Link 是一种创新的点对点通信接口，适用于符合 IEC 61131-9 标准的传感器/执行器应用。

 

 

IO-Link 包含以下系统组件：

 

IO-Link主站；

 

IO-Link 设备，例如：

 

一. 传感器/执行器

 

二. 射频识别阅读器

 

三. 输入输出模块

 

四. 阀门

 

 

电线或5线非屏蔽标准电缆；

 

用于为 IO-Link 配置和分配参数的工程配置工具。

 

 

IO_Link 的优点

 

IO-Link 系统如果用作连接传感器/执行器时的数字接口，具有以下显着优势：

 

● 符合IEC 61131-9开放标准

- 设备以相同的方式集成在所有传统现场总线系统和自动化系统中。

 

● 使用工具完成参数设置和数据统一管理

- 快速配置和调试

-- 轻松创建最新的工厂文档（包括传感器/执行器）

 

● 传感器/执行器采用简单统一的接线方式，使用的接口很少

- 传感器和执行器采用统一的标准接口，独立于自身的复杂性（开关信号、测量信号、多通道信号、二进制信号、混合信号等）

- 使用的种类和库存大幅减少

- 快速调试

- IO-Link 设备可与 IO-Link 主站上不带 IO-Link 的传感器/执行器组合

 

● 传感器/执行器和CPU之间的连续通信

- 访问所有过程数据、诊断数据和设备信息

- 访问设备特定数据，例如能源数据

- 可进行远程诊断

 

● 连续诊断数据可传输至传感器/执行器级别

- 故障排除工作量大大减少

- 故障风险最小化

- 采用预防性维护并优化服务和维护计划

 

● 通过控制器或HMI操作员动态改变传感器/执行器参数

- 产品更换期间的停机时间显着减少

- 显着提高了设备的多样性

 

 

IO-Link系统

 

IO-Link 主站在 IO-Link 设备和自动化系统之间建立连接。 当IO-Link主站用作I/O系统的组件时，它既可以安装在控制柜中，也可以直接安装在现场作为具有IP65/67防护等级的远程I/O。

 

IO-Link 主站通过各种现场总线或产品特定背板进行数据通信。 IO-Link主站可配备多个IO-Link端口（通道）。 IO-Link 设备可以连接到各种端口（点对点通信）。

 

 

IO_Link协议

 

IO_Link 是一种点对点串行数字通信协议。 其目的是在传感器执行器 (PLCS) 之间定期交换数据。
IO-Link 主站在 IO_Link 设备和 PLC 之间传输数据。 通常是分布式IO模式，模块上有IO_Link连接通道。 IO_Link设备通过电缆连接到IO_Link主站的通道，IO_Link主站通过总线与PLC交换数据。
每个IO-Link设备都连接到IO-Link主站的一个通道，因此IO-Link是点对点通信协议而不是总线协议。

 

 

IO_Link接口

 

IO-Link 设备有传感器和执行器类型：传感器具有 4 针连接器，执行器具有 5 针连接器。 IO-Link 主站通常配有 5 针 M12 插座。

 

根据 IEC 60974-5-2 的引脚分配指定如下：

 

引脚1：24V

 

引脚3：0V

 

引脚 4：转换或通信电缆 (C/Q)

 

除了 IO Link 通信之外，这三个引脚还连接到设备电源。

 

 

IO-Link 主站规范中提供了两种类型的端口：

 

(I) A 类端口（Type A） 对于该类型，引脚 2 和 5 的功能未分配。 该功能由制造商定义。 通常，引脚 2 被分配一个额外的数字通道。

 

 

ii）B类端口（Type B） 该类型提供额外的供电电压，适合连接功率要求较高的设备。 此时，引脚 2 和 5 连接附加（电隔离）电源电压，该电源电压通过 5 线标准电缆连接。

 

 

IO_Link 电缆连接

 

设备通过3线或5线非屏蔽标准电缆（最长20 m）连接到主站，通过该电缆连接传感器。 安装电缆时无需屏蔽或遵守特殊规定。

 

 

IO_Link工作模式

 

主 IO-Link 端口工作在以下模式：

 

IO-链路：

 

该端口用于 IO-Link 数据通信。

 

DI:

 

该端口将用作数字量输入。

 

数据问：

该端口将以数字形式输出。

 

 

工业以太网

 

PROFINET 是一种开放、标准、实时的工业以太网标准。

 

PROFINET 的目标是：

 

● 基于工业以太网建立开放式自动化以太网标准
虽然工业以太网和标准以太网组件可以一起使用，但工业以太网设备更加稳定可靠，因此更适合工业环境（温度、抗干扰等）。

 

● 使用TCP/IP 和IT 标准

 

● 实现自动化应用的实时性要求

 

● 完全集成的现场总线系统

 

 

现场总线 IO 链路模块

 

 

主站

 

工业以太网

 

支持多协议通讯，适用于通过DIP开关进行Profnet、Ethernet/IP、EtherCAT和CC-Link IEF基本设置。

 

 

上位机可以通过多种协议与PLC进行通信。 图中使用的是 Profnet 通信。 通讯距离在100m以内。

类型

 

包括IO_Link接口、DI接口、DO接口。 您可以根据所需的传感器配置接口数量。

 

输入传感器类型，PNP、NPN。

 

最大负载电流

 

最大负载电流决定了要连接的传感器数量。

 

变电站

 

子站连接主站的IO_Link接口。

 

分站与主站之间采用IO_Link通讯，通讯距离不超过20米。v

 

 

输入输出

 

输入输出数量可根据实际情况配置。

 

IO_Link端口

 

子站包含 IO_Link 端口。

 

扩展模块

 

扩展模块可以继续扩展变电站。

 

 

模拟适配器

 

将模拟信号转换为 IO_Link 信号。

 

其他现场总线模块（不包括 IO_Link 协议）

 

类型

 

仅 DI 和 DO 可用

 

联系

 

PROFNET 协议用于将模块连接到 PLC、IO_Link 主站模块和相同模块。 通讯距离在100米以内。

 

该模块没有分站，直接连接DI和DO传感器。