工業通訊協議新寵 IO-Link

傳統工業自動化控制系統，現場級傳感器信號是通過遠程I/O或擴展I/O經過轉換之后才傳遞到控制器，控制器是無法直接訪問底層傳感器數據。

實際上控制器只訪問到遠程I/O或擴展I/O，即使底層傳感器有很多的數據信息，控制器也只能夠獲取到測量值卻沒有辦法獲取傳感器的參數、診斷以及更多的信息，無法實現傳感器更多的功能， 使得傳感器的潛力受到束縛。因此，傳統的信號傳輸方式是有數據隔離的瓶頸。

維保費時費力

工廠技術人員維護或修改傳感器級執行器參數時必須下到現場，這里就彰顯出了傳統方法的維護與參數組態的痛點。如何解決傳統工業自動化這一痛點，歐美自動化強國已經有了對策，這一技術在西方國家已經開始應用在工業自動化現場，在國內這方面有空白，但未來的前景可期。

IO-LINK技術

IO-Link是一種獨立于現場總線、開放式的點到點的通信，適用于工業控制中最底層設備（如簡單的傳感器/執行器）工業通訊接口，使設備可以集成到幾乎任何現場總線或是自動化系統中。

圖中所示的是IO-LINK整套系統，既有從站IO-LINK又有主站IO-LINK。

IO-LINK從站設備：帶有IO-LINK協議的現場儀表，例如閥門類的執行器以及液位儀表、流量儀表、壓力儀表、溫度儀表、分析儀表等檢測變送儀表，以及具有IO-Link 協議的集線器。

具有IO-LONK協議的集線器即IO-LONK主機，每個主機本身就是現場總線的站點或是與現場總線連接的模塊化IO系統的一部分，現場總線站點通過一個設備描述文件集成到之中。再通過標準電纜連接到IO-Link主站即構成了IO-Link系統。

此技術的應用，傳統工業自動化瓶頸將被消除，避免了技術人員在有毒有害，易燃易爆、高空等作業場合安全事故的發生。

IO-LINK技術的應用不僅僅是解決了后期儀器儀表維保問題，還有傳統工業自動化系統的沒有的優勢。

1、抗干擾能力增強

傳統自動化系統控制器與現場儀表信號是模擬量信號，模擬量信號傳輸有個缺點是容易受到周圍環境的干擾，例如信號線敷設經過強電設備或者是經過強電設備的線槽，直接影響二次數據顯示的真實性。 而IO-Link采用的是全數字化傳輸避免了這個問題，因此抗干擾能力相比增強。

2、沒有精度損失

傳統工業自動化以模擬量傳輸為主體，自動化系統是不能直接識別模擬量信號的，因此涉及到模擬量—數字量轉化或數字量—模擬量的轉化（A/D、D/A），這里有數據類型的轉換，必定有精度損失，而IO-Link是全數字化傳輸，直接滿足自動化系統對數據的要求，因此沒有數據類型轉換也就沒有精度損失一說。

3、線路敷設簡單化

傳統工業自動化系統，一套大型的自動化系統有幾千個IO點接入機柜，其中信號線的用量可想而知，這不僅僅是耗時費力的事，也是相當大的成本投入。有了IO-LINK技術的自動化系統，只要有一根標準電纜就能解決了復雜的線路布局。

4、參數組態便捷化

IO-LINK技術應用到工業自動化，傳統的儀表參數組態方式將會被弱化，因為該技術支持遠程儀表參數組態，一切遠程操作即可完成目標任務。

5、故障診斷功能

IO-Link協議是采用數字量的點對點連接，其具有對話能力，即IO-LINK系統具有強大的數據交換能力，固然具有強大的診斷能力？例如出現斷線故障，系統會立刻“發覺”并立馬發出報警，警示操作室的操作人員。

6、現場儀表的功能將被*挖掘

現場儀表采用IO-LINK技術，儀表（傳感器、執行器）可同時傳輸多個信號且釋放傳所有的潛能，讓儀表更加智能化，使得技術人員的接線工作也便捷化。

除此之外，還有個關鍵點，就是IODD的“輔助”。

IODD是IO-link Device Description的縮寫。使用 IO — Link 協議, IO — Link 設備提供了對過程數據和設備功能變量的訪問。某些變量已經定義,比如,用于識別目的的變量，制造商必須在定義的索引區創建設備變量，所有這些信息都在 IODD 中描述。

 IODD 和解釋工具

 IODD 包含通信屬性、設備參數、識別、過程和診斷數據等信息，它還包含設備的外形圖和制造商的標識，所有制造商的所有設備的 IODD 結構是相同的,使用 IODD 解釋器工具所展示的是相同的形式。

因此,推薦用戶使用第三廠家的解釋器工具可以處理所有的 IO — Link 設備。 IODD 是作為一個包提供給用戶的,它包括一個或者多個 xml 描述設備文件,和用 png 格式的圖象文件。 IODD - Standard DefinitionclOxml ”文件描述了所有設備通用和強制屬性，這個文件必須在IODD目錄下，且在每種支持的語言中存儲一次。