IO-Link:让自动化环境更加智能

7月14日

许多工厂已经依赖这些数据进行跟踪，但它可以提供更多的东西——它可以帮助改善运营，扩大市场战略，简化维护，提高正常运行时间和产量。但是，要看到这些好处，首先需要找到一种方法，以适当的格式收集、分析和显示数据。

使用由IO-Link供电的即插即用智能传感器可以帮助实现这一目标，使工程师能够充分利用工厂产生的数据。

IO-Link历史

在过去的十年里，这个行业经历了一些大的变化。为了用于机器人等设备或连接到难以触及的设备上，传感器需要随着机械部件的缩小而变得更小。由于尺寸限制，这使得现场总线接口难以集成到传感器中。

制造和自动化设备变得更加复杂，这就需要收集和控制数据，而不仅仅是基本的“开/关”或“高/低”功能。此外，越来越难以跟上用于数字和模拟传感器的各种类型的电缆。每一种都需要不同的安装配置，并且需要储备以防止出现性能问题。

这些因素导致了IO-Link技术的诞生。作为一个标准化的接口，它甚至可以在最小的设备上工作。IO-Link设备可以通过IO-Link主机轻松集成到不同的现场总线环境或自动化系统。

为了便于安装，将一根电缆从IO-Link设备(如传感器或执行器)连接到IO-Link主机，后者控制与设备的通信，并连接到EtherNet IP或Profinet等网络，以与控制系统共享信息。然后，数据通过高级现场总线通信协议从IO-Link主机传输到PLC或计算机。

IO-Link是什么?

IO-Link是一种简单的点对点通信协议，用于将传感器和执行器连接到现场总线或工业以太网。

它的发明是为了让传感器变得智能。没有它，简单的传感器可以传达一个参数:开/关，没有物体/物体，高/低，等等。通过IO-Link，即使是小型传感器也可以传递更多数据，并将数据转换为实际值。例如，利用IO-Link的智能传感器可以提供当前的温度读数，而不是告诉你温度水平是“高”还是“低”。

IO-Link的值

除了促进设备之间快速、经济有效的通信以减少停机时间外，IO-Link还提供了其他好处:

•数据存储:IO-Link主控制器能够存储多达2 KB的影响传感器或执行器功能的参数。当设备连接到IO-Link主机时，将自动上传正确的参数。这使得传感器更换等操作快速简单，一旦设备安装完毕，就不需要人工干预。

•远程配置和监控:设备和传感器参数可以根据需要远程更改，在制造过程中节省时间，以适应产品转换等情况(例如，生产线上从小瓶转换为大瓶)。这也使得在难以到达的位置重新配置设备变得更容易。传感器输出和状态警报可以远程实时监控，帮助您快速识别和解决问题，以免导致停机。

•诊断功能:配备IO-Link的智能传感器可以通过IO-Link主控制器与PLC通信自己的状态。在进程停止之前，您将立即知道传感器是否需要更换、是否需要维护或是否正在经历错误。这使得能够优化机器维护计划，并诊断特定传感器的问题，而无需关闭整条线或一台设备。

技术限制

虽然IO-Link能够简化制造流程并节省宝贵的时间，但它也有一些局限性:

•IO-Link设备和IO-Link主机之间的电缆有20米的距离限制。

•IO-Link设备每个周期最多可以传输32个字节，这意味着它不能传输兆字节的数据。

•IO-Link专为集成自动化应用而设计;如果您管理简单的独立应用程序，则可能看不到很大的好处。

贝尔登一直在努力克服这些限制。通过将IO-Link集线器添加到百登的LioN-Power IO-Link系统，例如传感器和执行器的连接可以得到改善。

LioN-Power IO-Link集线器在一端连接多达16个标准数字I/O信号，并通过IO-Link将它们传输到控制器。当与LioN-Power IO-Link主控制器结合使用时，可以从IO-Link主控制器传输多达136个数字I/O信号，传输距离可达20m。

Svenja Litz是Belden Deutschland GmbH的产品经理，Kate Zimmerman是Belden Inc.工业市场的营销传播经理。