1. IO-Link的好處

作為連接傳感器/執行器的數字接口，IO-Link系統具有決定性的優勢：

根據IEC 61131-9的開放標準

- 在所有常用的現場總線系統和自動化系統中，設備可以以相同的方式集成。

工具支持的參數分配和中央數據管理

- 快速配置與調試

- 輕松創建最新的設備文檔，包括傳感器/執行器

簡單，標準化的接線和顯著減少的傳感器/執行器接口種類

- 傳感器和執行器的標準化統一接口，無論其復雜程度如何（切換，測量，多通道二進制，混合信號等）

- 減少變化和庫存

- 快速調試

- 空間需求減少

- IO-Link主站上非IO-Link的傳感器/執行器和IO-Link設備可任意組合

傳感器/執行器和控制器之間的連續通信

- 訪問所有過程數據，診斷數據和設備信息

- 訪問特定于設備的數據

- 支持遠程診斷

下至傳感器/執行器級的連續的診斷信息

- 減少故障排除工作量

- 最小化失效風險

- 預防性維護以及維護與維護計劃的優化

通過HMI上的控制器或操作員動態更改傳感器/執行器參數

- 減少產品更換的停機時間

- 增加了機器的產品多樣性

運行期間設備更換過程中的參數自動重新分配

- 最小化停機時間

- 未經培訓的人員可更換設備，且無需額外工具

- 防止錯誤設置

集成設備標識

- 標識嵌入式設備

- 在設備更換的情況下確保制造結果的質量和生產

2. 系統概述

2.1 IO-Link概述

組成

IO-Link系統包含以下基本部分：

IO-Link主站

IO-Link設備（例如傳感器，RFID讀取器，閥門，電機啟動器，I/O模塊）

非屏蔽3芯或5芯標準電纜

用于配置和分配IO-Link參數的工程工具

圖1顯示了一個具有IO-Link的系統架構的示例。

圖1：具有IO-Link的系統架構示例

IO-Link主站建立IO-Link設備和自動化系統之間的連接。作為I/O系統的一個組成部分，IO-Link主站要么安裝在控制柜中，要么作為遠程I/O直接安裝在現場，此時其封裝等級為IP65/67。IO-Link主站通過各種現場總線或特定于產品的背板總線進行通信。IO-Link主站可以有多個IO-Link端口（通道）。IO-Link設備可以連接到每個端口（點對點通信）。因此，IO-Link是一種點對點通信，而不是現場總線。

工程

IO-Link系統的工程與整個自動化系統的工程并行執行，可以嵌入到該工程中并與之相互作用。

2.2 IO-Link接口

IO-Link是一種串行，雙向點對點連接，用于在任一網絡，現場總線或背板總線下的信號傳輸和能量供應。

IP65/67中的連接技術

對于IP65/67中的連接技術，已經明確的一種可行方案是M12插頭連接器，其中傳感器通常具有4針插頭，執行器具有5針插頭。IO-Link主站通常有一個5針M12插座。

引腳分配根據IEC 60974-5-2規定如下：

引腳1：24 V

引腳3：0 V

引腳4：開關和通信線（C/Q）

除IO-Link通信外，這三個引腳還用于為設備提供至少200 mA的電流（見圖2）。

圖2：IO-Link設備的引腳分配

IP65/67中的端口類型

該規范區分了IO-Link主站的兩種類型的端口：

端口A類（A型）

在這種類型中，未指定引腳2和5的功能。制造商定義了這些功能。引腳2通常被分配一個附加的數字通道。

圖3：A類端口引腳分配

端口B類（B型）

這種類型提供額外的電源電壓，并且適合于電力需量增加的設備的連接。在這種情況下，引腳2和5用于提供額外的（電氣隔離）電源電壓。為了使用這個附加電源電壓，需要一個5芯標準電纜。

圖4：B類端口引腳分配

連接電纜

設備通過非屏蔽3引腳或5引腳標準電纜連接到主設備，電纜長度最長為20 m，橫截面》 = 0.34 mm2。屏蔽不是必需的。同樣，鋪設電纜時也不必遵循規范的準則。