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IO-Link是一種獨(dú)立于現(xiàn)場(chǎng)總線、開放式的點(diǎn)到點(diǎn)的通信，是適用于工業(yè)控制中最底層的設(shè)備（如簡(jiǎn)單的傳感器/執(zhí)行器）的工業(yè)通訊接口，使得設(shè)備可以集成到幾乎任何現(xiàn)場(chǎng)總線或者是自動(dòng)化系統(tǒng)中。下面小編帶您深入了解IO-Link給我們帶來(lái)的好處！
為什么開發(fā)IO-Link？
1.傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，傳感器信號(hào)都是通過(guò)遠(yuǎn)程I/O或者擴(kuò)展I/O，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換之后，才給到控制器，所以控制器沒有直接訪問(wèn)到底層的傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)際上只訪問(wèn)到遠(yuǎn)程I/O或者擴(kuò)展I/O。
此時(shí)即使底層傳感器有很多的數(shù)據(jù)信息，控制器也只能夠獲取到測(cè)量值，沒有辦法獲取到傳感器的參數(shù)、診斷以及更多的信息，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)傳感器更多的功能， 使得傳感器的潛力受到了束縛。因此，傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸方式有數(shù)據(jù)隔離的瓶頸。以邦納QCM50顏色傳感器為例：
傳統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，QCM50只有“開關(guān)量”輸出信號(hào)才能接入到PLC中，實(shí)際上QCM50還可以提供“信號(hào)強(qiáng)度”“R\G\B顏色比率”等信息，這些信息都無(wú)法提供給PLC。
2.傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，用戶想要去維護(hù)或者修改傳感器/執(zhí)行器的參數(shù)時(shí)，一般需要操作人員到現(xiàn)場(chǎng)去對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)或者設(shè)定，這種方法費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。尤其是在當(dāng)前新冠狀病毒疫情影響下，更突顯出了傳統(tǒng)方法的維護(hù)與參數(shù)配置設(shè)置的痛點(diǎn)。
3.傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，傳感器測(cè)量值經(jīng)過(guò)處理后，需要把數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量進(jìn)行傳輸，傳遞給控制器之后，再把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量公控制器使用，經(jīng)過(guò)了數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換，會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換精度損失；傳感器與控制器之間的傳遞信號(hào)類型為模擬電壓或電流，在傳輸過(guò)程中會(huì)容易受到電磁干擾，需要使用屏蔽電纜進(jìn)行傳輸。（而IO-Link傳輸是完全數(shù)字化的傳輸過(guò)程，減少了精度損失，提高了抗干擾能力）
▲傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程
▲IO-Link數(shù)字化傳輸過(guò)程
4.傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，二進(jìn)制的傳感器（開關(guān)量）接入上位控制器或者遠(yuǎn)程I/O模塊中，需要接線端子或接線盒以及相關(guān)的電氣安裝工作，所需要的線纜數(shù)量多且電氣安裝工作量大。
而IO-LINK集線器，可以將多個(gè)開關(guān)輸出的傳感器濃縮到一個(gè)IO-LINK集線器中，和上位控制器的連接也只需要要一根非屏蔽三芯/五芯電纜就可以，極大的減少電纜數(shù)量以及電氣安裝的工作量。以邦納R90C HUB為例：
邦納R90C HUB最多可以接8個(gè)開關(guān)量輸入、4個(gè)開關(guān)量輸出信號(hào)，同時(shí)給傳感器供電，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成IO-LINK通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)M12非屏蔽5芯電纜與主站連接。
5.在過(guò)去，傳感器和執(zhí)行器由于沒有具有通信能力的接口標(biāo)準(zhǔn)，因此不同品牌、廠家的傳感器和執(zhí)行器具有廣泛的復(fù)雜性和特性�，F(xiàn)在，用于工業(yè)自動(dòng)化中各種不同任務(wù)的傳感器和執(zhí)行器幾乎無(wú)所不能，但代價(jià)是信號(hào)形狀和各種接口過(guò)于繁雜。
IO-Link只需要一個(gè)M12插頭和一條標(biāo)準(zhǔn)的3線或5線非屏蔽電纜。IO-Link可以取代二進(jìn)制開關(guān)、多通道二進(jìn)制、雙向、模擬輸入和模擬輸出接口、以及RS232等專有接口。因此，IO-Link使用單一接口覆蓋整個(gè)傳感器/執(zhí)行器層面的通信要求，從簡(jiǎn)單的傳感器到測(cè)量傳感器，從智能信號(hào)燈到機(jī)電執(zhí)行器設(shè)備。除了簡(jiǎn)化接口和布線外，IO-Link還帶有一個(gè)集成的參數(shù)分配和診斷通道，無(wú)需額外費(fèi)用。因此，可以從傳感器/執(zhí)行器層面獲得額外的數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生有意義的附加值，特別適用于工業(yè)4.0方面的應(yīng)用。
IO-Link拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)＆系統(tǒng)組成
IO-Link主站（IO-Link Master）：
接收/獲取通過(guò)3芯/5芯電纜傳遞過(guò)來(lái)的傳感器/執(zhí)行器的數(shù)據(jù)，然后再通過(guò)總線/協(xié)議等傳遞給上位控制器（PLC/MCU/CPU等）進(jìn)行處理
接收/獲取控制器傳遞過(guò)來(lái)的控制指令等，將它轉(zhuǎn)換成IO-Link協(xié)議，最終傳遞給傳感器/執(zhí)行器
IO-Link設(shè)備（IO-Link Device）:
具有IO-Link協(xié)議的傳感器/執(zhí)行器，直接連接到IO-Link Master
IO模塊，用于連接傳統(tǒng)的傳感器/執(zhí)行器，將傳統(tǒng)的傳感器/執(zhí)行器轉(zhuǎn)換成具有IO-Link協(xié)議的傳感器/執(zhí)行器，然后跟IO-Link Master連接。相當(dāng)于傳統(tǒng)的傳感器/執(zhí)行器+IO模塊=具有IO-Link協(xié)議的傳感器/執(zhí)行器
通常一個(gè)IO-Link系統(tǒng)的組成部分有：
IO-Link主站（IO-Link Master）
IO-Link設(shè)備（IO-Link Device） (例如傳感器, RFID 讀取器, 閥門, 馬達(dá)起動(dòng)器, I/O 模塊)
非屏蔽3、5芯標(biāo)準(zhǔn)線纜
用于IO-Link參數(shù)配置的工具
IO-Link技術(shù)優(yōu)勢(shì)總結(jié)
抗干擾：由于IO-Link采用的是數(shù)字化傳輸，不是模擬量傳輸，所以抗干擾能力強(qiáng)
無(wú)訊號(hào)損失：沒有涉及到數(shù)模-模數(shù)轉(zhuǎn)換，所以沒有精度損失
簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化的布線：大大減少了傳感器/執(zhí)行器接口的種類，為傳感器和執(zhí)行器提供標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一接口，而無(wú)需考慮其復(fù)雜性(開關(guān)、測(cè)量、多通道二進(jìn)制、混合信號(hào)等)
易于更換：有參數(shù)配置功能，當(dāng)更換同款傳感器/執(zhí)行器時(shí)，會(huì)自動(dòng)將參數(shù)配置到新的傳感器/執(zhí)行器。
操作方便：遠(yuǎn)程配置功能，將傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)操作配置按鈕按鍵去掉，控制器或操作人員可以在HMI上動(dòng)態(tài)改變傳感器/執(zhí)行器參數(shù)
設(shè)備識(shí)別驗(yàn)證：能夠識(shí)別設(shè)備的ID，允許用戶選擇IO-link主站上某端口是否能與任何IO-link傳感器或特定的傳感器工作。
斷線監(jiān)控：具有診斷的能力，當(dāng)出現(xiàn)斷線的時(shí)候，會(huì)進(jìn)行報(bào)警。
智能設(shè)備：可以同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)，釋放傳感器所有的潛能，使得設(shè)備更加智能化，讓接線和工作更加輕松
邦納Snap Signal系列產(chǎn)品
▲邦納S15C模擬量、開關(guān)量轉(zhuǎn)IO-Link轉(zhuǎn)換器
直插式轉(zhuǎn)換器突破協(xié)議限制。S15C轉(zhuǎn)換器接收離散、模擬等各類信號(hào)，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為IO-Link智能協(xié)議。它們⽤于直接連接到傳感器、指⽰燈或其他設(shè)備，可⽴即開始運(yùn)⾏，⽆縫嵌⼊⼯⼚應(yīng)⽤。
▲邦納R45C模擬量IO-Link轉(zhuǎn)換器
產(chǎn)品特點(diǎn)：
緊湊型模擬量轉(zhuǎn)IO-Link設(shè)備轉(zhuǎn)換器，輸出IO-Link主站提供的電壓或電流模擬值
還可連接到模擬源，電壓或電流，并將數(shù)值輸出到IO-Link主站
采用堅(jiān)固的包覆成型設(shè)計(jì)，符合IP65、IP67和IP68的要求
直接連接到傳感器或任何地方的線間，易于使用
▲邦納R45C-4B21-KQ 四口開關(guān)量IOLink集線器
產(chǎn)品特點(diǎn)：
4端口 IO-link Hub
8 路離散量輸入 ，4路離散量輸出
纖薄外形
離散輸入/輸出可獨(dú)立配置為NPN或PNP
▲邦納IO-Link Master
產(chǎn)品特點(diǎn)：
將智能信號(hào)引入公共網(wǎng)絡(luò)
開放式協(xié)議
款式
–2端口 IO-Link 主站
–4端口 IO-Link 主站
簡(jiǎn)易安裝
–纖薄外形
–IP65, IP67, IP68
青島合鑫泰工業(yè)技術(shù)有限公司是集工業(yè)自動(dòng)化傳感、檢測(cè)、控制產(chǎn)品代理銷售，機(jī)器視覺、視覺系統(tǒng)集成，項(xiàng)目開發(fā)為一體的高科技公司，公司擁有優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才、良好的企業(yè)聲譽(yù)以及貼心的客戶服務(wù)，我們將竭誠(chéng)為各界客戶提供更專業(yè)的產(chǎn)品，最優(yōu)性價(jià)比的自動(dòng)化解決方案，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中我們始終追求和客戶共同進(jìn)步，共同發(fā)展！
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