IO-link 是適用于傳感器和執行器的開放通信標準（由 IO-link 聯盟制定）。

IO?link 是一種用于通過低成本點對點連接將執行器和傳感器統一連接到控制級的智能概念。

作為開放式接口，IO-link 可以集成到所有標準現場總線和自動化系統中。

現場總線級別以下的 IO?link 通信標準允許進行*錯誤診斷和向下定位到執行器/傳感器級別，并通過允許從應用程序直接動態更改參數數據促進起動和維護。

現場設備的智能化提高及其整合到自動化中作為整體現在允許訪問直到低現場級的數據。其結果是：工廠可用性提高，工程組態成本降低。

通過 IO?link 實現過程透明度

高系統可用性和數據透明度是通過將創新控制技術連接至控制系統也必須滿足的市場需求。為此，需要在自動化中實現系統的診斷概念和的參數數據處理。

借助 IO?link 通信標準，在開關設備和控制器之間建立通信鏈路，這允許地交換數據。根據標準電纜，可以輕松地將參數、過程和診斷數據以及測量值集成到設備自動化中。例如，可用的診斷數據允許快速檢測潛在錯誤，從而避免過長的設備停機時間。

由于它們的基本功能，例如：過載保護（用于 IO?link 的 SIRIUS 3RB24 固態過載繼電器），許多控制都有測量值。通過 IO?link 實現的可用性目前允許在早期階段得出與應用中的磨損相關的

通過 IO?link 進行參數化的選項不僅在更改與運行時間相關的參數時支持該設備，在更換設備時支持該設備。例如，若為備件，可以通過通信系統將參數快速地傳輸到新設備。

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IO-link 產品系列

為了進行通信，系統安裝具有以下主要部件：

一個 IO-link 主機

一個或多個 IO-link 設備，如傳感器（例如，RFID 系統）、執行器或兩者的組合

標準 3 線制傳感器/執行器電纜

含有系統組件的配置的示例

IO-link 的兼容性

IO-link 按如下保證 IO-link 模塊和標準模塊之間的兼容性：

IO-link 傳感器可在 IO-link 模塊（主站）和標準輸入模塊上運行。

IO-link 傳感器/執行器以及當今的標準傳感器/執行器都可用于 IO-link 主站。

如果在 IO-link 系統中使用傳統的組件，則此處只可使用標準功能。

模擬量信號

IO-link 技術的另一個優勢是，已在 IO-link 傳感器自身中對模擬信號進行了數字化并通過 IO-link 通信以數字方式傳輸。可防止發生故障，無需額外的電纜屏蔽費用。

通過 IO-link 輸入模塊增強

憑借 IO-link 的兼容性，還可連接標準傳感器/執行器，即，也可以將傳統的傳感器/執行器連接到 IO-link。使用 IO-link 輸入模塊更為經濟，可以通過一條電纜將多個傳感器連接到控制器。

過載繼電器

起動器組合裝置，例如，包括一個或多個 SIRIUS 3RT 接觸器和一個 3RB24 電子式過載繼電器及其 3RB29 電流測量模塊。

帶 IO-link 的 3RB24 過載繼電器基本上用于為負載提供與電流相關的保護，防止負載因過載、相不對稱或相故障而產生不允許的高溫升。

可以通過 IO-link 將直接起動器連接到控制系統而不需要大量接線，如圖所示。所連接的接觸器的遠程控制、當前值的傳輸以及即時遠程故障診斷僅僅是可用這種設備實現的大量功能中的幾個例子。

也可以使用可選的手持設備，通過 IO?link 直接在現場對驅動裝置編址。

將具有 IO-link 功能的過載繼電器連接到 SIMATIC S7-1200 控制器

負載饋電器和電機起動器

通過 IO-link，不僅可控制傳感器，可控制負載饋電器和電機起動器等執行器。

能夠以常規方式將負載饋電器或電機起動器連接到 IO-link

監控繼電器

通過使用帶 IO-link 的監控繼電器，現在可將已在設備中記錄和分析的數據直接發送到控制器。這樣就可避免使用重復的傳感器。

可以連接常規 3UG46 監控繼電器（與 3UG48 相比）

可以針對 IO-link 連接 3UG48 監控繼電器

無線通信

使用上游 IWLAN 客戶機模塊（如 SCALANCE W722-1 RJ45），可以通過分布式 I/O 將 IO-link 集成到 PROFINET 網絡中。可能的用途包括：替代易出故障的拖鏈或收集器布線技術。

各種 IO-link 設備所提供的具體診斷功能提供了生產過程的更高透明度。與設備的參數數據一樣，可使用 SIMATIC 提供的方法來遠程分析這些診斷數據。這樣就可實現直至現場低層級的遠程維護。

工業以太網和 IO-link 組件之間的無線通信

IO-link 規范的原則

根據 IO-link 規范，通信功能如下：

通信是通過長度不超過 20 m 的無屏蔽三線電纜進行的，電纜種類是通常用于標準傳感器的電纜。

通過所謂 C/Q 電纜進行 0-24 V 范圍的數字化通信

傳輸大多數值是來自包含這些單元的傳感器的測量值。

傳感器和執行器由 IO 設備描述 (IODD) 來描述。

原則上，只能將一個 IO-link 設備連接到主站的 IO-link 端口（點到點連接）。

IO-link 主站與各設備之間的傳輸速率如下：

通過 COM1：4 800 Bd

通過 COM2：38 400 Bd

通過 COM3：230 400 Bd

在 38400 Bd 傳輸速率下，讀/寫 16 個數據位的平均循環時間為 2 ms。

IO-link 協議

IO-link 協議支持標準 IO 模式 (SIO) 和 IO-link 通信模式 (COM)。

協議及其報文幀的設計取決于要傳輸的數據類型。

數據類型

IO-link 規范區分了以下數據類型：

過程數據

設備的過程數據在數據幀中循環傳輸，過程數據寬度由設備來定義。每個設備的過程數據可以是 0 - 32 字節（輸入和輸出）。傳輸一致性的寬度不固定，取決于主站。

值狀態

每個端口都具有值狀態 (Port)。值狀態顯示出過程值是否有效。值狀態可與過程數據一起循環傳輸。

設備數據

設備數據可以是參數、標識數據和診斷信息。設備數據替換是非循環的，在響應來自 IO-link 主站的查詢時進行。可以將設備數據寫入設備 (Write) 并從設備讀取設備數據 (Read)。

事件

發生事件時，設備向主站發出事件發生的信號。主站隨后讀出該事件。事件可以是故障消息（如短路）和警告/維護數據（如污染、過熱）。故障消息通過 IO?link 主站從設備傳輸至控制器或 HMI。IO?link 主站也可以傳輸事件和狀態。例如，事件包括斷線或通信故障。

設備參數或事件的傳輸獨立于過程數據的循環傳輸進行。各傳輸不會相互影響或削弱。

數據存儲

從規范 V1.1 起，可為 IO-link 生成數據存儲方案。在這種方案中，IO-link 設備在上層參數服務器上啟動其數據存儲。在更換設備的情況下，參數服務器可以還原初始參數設置。無需重新參數設置即可更換設備。

IO-link 主站包含參數服務器。也可在 PLC 中或在系統服務器中集中實現參數服務器。在此情況下，必須通過提供的功能塊將數據下載到控制系統。

一個 IO-link 主機

IO-link 主站是與上位控制系統的接口。IO-link 主站本身在現場總線上顯示為普通現場總線節點，并通過相關設備描述（如 GSD 文件）集成到相應網絡組態工具中。

IO 設備描述 (IODD)

IO-link 設備描述 (IODD) 為直至 IO-link 設備的系統特性進行全面而透明的描述。

IODD 包含有關通信特性、設備參數、標識、過程和診斷數據的信息，它由廠商來提供。IODD 的設計對于所有廠商的所有設備是相同的，總是由 IODD 解釋工具以相同方式來表示。這樣即可確保無論廠商是誰，所有 IO-link 設備的處理方式相同。

IO-link 規范 V1.1 中的新增功能

IO-link 規范的當前版本是 V1.1，目前已按照 IEC 61131?9 實現標準化。