寫在面前
大家好，我是Alic,號主小智損友一枚~
前面我們說了很多通訊相關的：
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今天來講一講IO-LINK，本次主要內容為：
1.何為IO-LINK技術
2.IO-LINK優勢
3.IO-LINK技術發展
4.詳解IO-LINK接口與協議
何為IO-Link技術？
IO-Link是基於IEC61131-9開放的技術標準。IO-Link技術是一種數字化的雙向點對點通信，可與非屏蔽標準電纜配合使用。它如同日常使用的USB接口，通過IO-Link技術可連接不同的設備，通過所連接設備再與其他不同的系統進行連接，包括OT或IT層面，如PROFIBUS、PROFINET、CC-Link、Powerlink、Json、MQTT、HTTP、RS232、OPC UA等，最終目的是解決智能工廠最後一公里的通信問題。
IO-Link並非另外一種現場總線，而是作為現場總線、傳感器和執行器之間通信的橋樑。
IO-Link優勢
1
獨立於控制器
IO-Link作為一種開放的技術是獨立於控制器的，它如同USB接口一樣，在系統中只需更換支持不同現場總線協議的IO-Link主站即可滿足終端用戶使用不同現場總線的需求。IO-Link可支持市面上主流的所有現場總線協議。
2
智能化
使用IO-Link技術可將所有傳感器的參數數據保存在IO-Link主站或者PLC中，如果替換新的傳感器，無需進行任何參數設置或校準，即可自動從主站或PLC中獲得設備參數。
3
易於日常維護
智能化的IO-Link設備提供自診斷功能，並使用IO-Link的系統易於裝配和維護，接線非常簡單，普通的三芯線纜即可滿足大部分場合的需求，同時雙向通信也讓遠程維護變得極其便捷，實現了全新的預測性維護和保養概念。
4
採集更多數據信息
傳統的傳感器設備在系統中運行時僅能檢測到單一信息，如有或無。帶IO-Link接口的傳感器能夠採集到更多的數據信息，包括設備相關通用信息、服務類信息、預測性維護信息等，為ERP或MES層調用更多信息提供了數據基礎。
IO-Link技術發展
2006年，IO-Link國際國際委員會由初創的14家公司，巴魯夫、倍加福、易福門、圖爾克等聯合創立，目前IO-Link全球會員超過230家，已發布的IO-Link主站和從站設備超過10000多種。截止2018年的節點數超過1000萬，而且每年保持以30%的增長率在快速遞增。2019年9月10日，IO-Link中國委員會正式成立目前會員超過30家，並且在持續遞增。
IO-Link節點數
詳解IO-LINK接口與協議
本文要介紹的IO-Link協議，是一種在執行層和現場層之間傳遞數據的協議。一個IO-Link系統由如下幾個部分組成：
1）IO-Link主管（IO-Link Master）；
2）IO-Link設備（IO-Link Device）；
3）非屏蔽3-5芯標準線纜；
4）用於IO-Link參數配置的工具；
IO-Link主管（IO-Link Master）在IO-Link設備和PLC之間傳遞數據。它通常是一種分布式IO模塊，模塊上有IO-Link的連接通道。IO-Link設備（IO-Link Device）通過線纜連接到IO-Link主管的通道上，IO-Link主管（IO-Link Master）通過總線與PLC進行數據交換。如下圖所示：
每一個IO-Link設備都要連接到IO-Link主管的一個通道上，因此IO-Link是一種點對點的通信協議，而不是一種總線協議。
IO-Link設備分為傳感器和執行器兩種：傳感器通常是M12的四針接口，執行器通常是M12的五針接口。
根據IEC 60974-5-2，IO-Link設備（IO-Link Device）針腳的定義遵循如下規定：
1）針腳1（PIN1）：24V電源正極；
2）針腳3（PIN3）：0V
3）針腳4（PIN4）：IO-Link通信或者標準IO輸出；
IO-Link設備的針腳定義如下圖：
IO-Link主管（IO-Link Master）的針腳定義有兩種：類型A（Port Class A）和類型B（Port Class B）。
在類型A中，針腳1、針腳3和針腳4與IO-Link設備的定義相對應。針腳2和針腳5未明確定義，通常IO-Link設備的廠家可根據需要自行定義。如下圖：
在類型B中，針腳1、針腳3和針腳4與IO-Link設備的定義相對應。針腳2和針腳5被用來提供額外的電源：其中針腳2為電源的正極，針腳5為電源的負極；如下圖：
當連接類型A的IO-Link主管時，可以使用三芯電纜；連接類型B的IO-Link主管時，要使用五芯的電纜。