Profil urządzenia / Device Profil / wersja IO-Link
Smart Sensor Profile zawiera standardowe funkcje urządzeń IO-Link, które zapewniają, że określone funkcje można znaleźć na tych samych indeksach niezależnie od producenta. 
 
Specyfikacje IO-Link są stale rozwijane. Bazując na oryginalnej wersji (wersja 1.0.), wprowadzono dalszy rozwój i rozszerzenie funkcjonalne (wersja 1.1.).

Typ portu / pobór mocy / długość kabla

Porty to kanały komunikacji IO-Link między urządzeniem a urządzeniem master. Ogólnie rzecz biorąc, w specyfikacji urządzeń master IO-Link występują dwa typy portów: Part Class A (typ A), Port Class B (typ B). Urządzenia IO-Link są podłączone do urządzenia master za pomocą nieekranowanych standardowych kabli 3, 4 lub 5-żyłowych o maksymalnej długości 20 m. IO-Link wymaga tylko 3 przewodów każdy. Napięcie zasilania podawane jest na piny 1 i 3 (24 V maks. 200 mA), pin 4 jest wyjściem komunikacyjnym.


Szybkość transmisji / czas cyklu / wielkość danych procesowych
Urządzenia IO-Link obsługują tylko jedną z szybkości transmisji danych określonych w specyfikacji IO-Link. Dla IO-Link V1.1 określono następujące szybkości transmisji danych: COM1 = 4,8 kBaud, COM2 = 38,4 kBaud, COM3 = 230,4 kBaud
 
Czas cyklu dostarcza informacji o odstępach czasu, w których urządzenie master może zaadresować urządzenie. Technologia czujników (zasada fizyczna) ma duży wpływ na czas cyklu. Minimalny czas cyklu jest przechowywany w IODD. Urządzenia o różnych minimalnych czasach cyklu można skonfigurować na urządzeniu master.
 
Dane procesowe są przesyłane cyklicznie w postaci telegramu danych. Wielkość danych procesowych jest określana przy tym przez urządzenie.

Tryb SIO / tryb DI

Każdy port urządzenia master IO-Link może opcjonalnie pracować w trybie SIO (standardowy tryb In-Out: zgodnie z najnowszą specyfikacją, tryb DI dla czujników i tryb DQ dla siłowników) lub w trybie IO-Link i tak przetwarzać informacje wszystkich czujników. W trybie SIO używane jest binarne wyjście przełączające (NPN, PNP lub układ przeciwsobny) czujnika. W trybie IO-Link wyjście czujnika (pin 4) jest używane jako dwukierunkowy interfejs cyfrowy do wymiany informacji pomiarowych i diagnostycznych.


Dual Channel

Dual Channel przesyła dodatkowe sygnały wejściowe i wyjściowe równolegle do kanału IO-Link. Czujnik może pracować elastycznie z jednym kanałem lub obydwoma jednocześnie. Działa to również, jeśli czujnik ma kilka Dual Channel.


W zależności od koncepcji sterowania, Dual Channel mogą służyć różnym celom. W zastosowaniach o bardzo wysokich wymaganiach dotyczących czasu rzeczywistego korzystne może być podłączenie Dual Channel bezpośrednio do wejścia siłownika, aby nie akceptować opóźnienia spowodowanego czasem cyklu sterowania. Oznacza to, że za pośrednictwem komunikacji IO-Link można wyzwolić automatyczną zmianę formatu lub jednocześnie analizować dodatkowe dane.
 

Jeśli analogowy Dual Channel steruje przede wszystkim procesem, interfejs IO-Link może szczególnie wspierać parametryzację podczas uruchamiania lub monitorowanie podczas postojów. Jednak w każdej chwili można go również przełączyć na sterowanie z połączeniem cyfrowym.


Bezpieczeństwo jakości transmisji
Transmisja i konwersja danych analogowych zostaje zastąpiona bezpośrednią transmisją danych cyfrowych do sterownika, co gwarantuje wysoką i bezstratną jakość danych. IO-Link to bardzo solidny system komunikacji.
Ten system komunikacji działa na poziomie 24 V. W przypadku niepowodzenia transmisji telegram jest
powtarzany jeszcze dwukrotnie. Dopiero gdy druga próba się nie powiedzie, urządzenie master IO-Link wykrywa przerwę w komunikacji i zgłasza ją do sterowania wyższego poziomu.

Dane identyfikacyjne IODD

Każde urządzenie IO-Link posiada plik opisu urządzenia, tzw. IODD (IO Device Description). Zawiera dane o producencie, numerze artykułu, funkcjonalności, wersji oprogramowania itp., które system automatyki może łatwo odczytać i przetworzyć. Każde urządzenie, czyli każdy czujnik, można jednoznacznie zidentyfikować zarówno na podstawie IODD, jak i wewnętrznego identyfikatora urządzenia. Dane identyfikacyjne czujnika obejmują również opisy urządzeń lub aplikacji, które mogą być dowolnie przypisywane przez użytkownika. IODD składa się z kilku plików: pliku głównego i opcjonalnych zewnętrznych plików językowych (oba w formacie XML), a także plików graficznych (w formacie PNG).

 


Adjustable switching sensor

Zgodnie z Sensor Profil, czujniki z IO-Link 1.1 mogą działać jako Adjustable Switching Sensor (AdSS) lub Digital Measuring Sensor (DMS). Zarówno jako AdSS, jak i tensometr komunikacja czujnik-master odbywa się za pomocą całkowicie ustandaryzowanego zestawu poleceń. Umożliwia to pracę bez pliku IODD, co może znacznie obniżyć koszty integracji. Proszę zapoznać się z arkuszem danych, aby dowiedzieć się, czy dany czujnik ma AdSS lub tensometr.


Parametryzacja off-line
Parametryzacja czujnika w trybie off-line za pomocą wygodnych interfejsów użytkownika na komputerze (przez USB master) lub przez aplikację bezprzewodową (przez Wireless master). Czujniki można wygodnie konfigurować przy biurku i instalować bez dodatkowego uczenia.
Nawet jeśli IO-Link nie jest zaimplementowany w sterowniku maszyny, czujniki mogą pracować w trybie SIO i wykorzystywać tę zaletę.

Parametryzacja za pomocą narzędzia inżynierskiego sterowania

Programowalne sterowniki logiczne (PLC) są programowane za pomocą tak zwanych narzędzi inżynierskich (oprogramowanie PC). Czujniki IO-Link można zintegrować bezpośrednio z narzędziami inżynierskimi. Zintegrowany czujnik można również sparametryzować za pomocą narzędzia inżynierskiego.


Akceptacja parametrów przy wymianie czujników

Jeśli czujnik, który został już zintegrowany z systemem automatyki, musi zostać wymieniony (jest uszkodzony), niesparametryzowany czujnik zamienny można po prostu zintegrować z systemem, a dane parametrów uszkodzonego czujnika są automatycznie przydzielane przez urządzenie master (serwer parametrów master). Dane parametrów są przechowywane zarówno w czujniku, jak i w urządzeniu master (przechowywanie danych).


Automatyczna zmiana receptury/formatu

Maszyny często muszą być szybko ponownie sparametryzowane podczas pracy w celu wytworzenia nowych receptur lub formatów. Czujniki z IO-Link mogą automatycznie akceptować zestawy parametrów przechowywane w programie sterującym dla poszczególnych formatów. Umożliwia to minimalne czasy przezbrojenia.


Find-me

Sygnalizacja np. za pomocą migającej diody LED na czujniku w celu zlokalizowania czujnika w maszynie lub systemie i jego fizycznej identyfikacji. Sygnalizacja może być wyzwalana np. z narzędzia inżynierskiego sterowania.


Rozbudowane opcje ustawień

Aby rozwiązywać aplikacje w niezawodny i wydajny sposób, czujniki można zaprogramować dla odpowiednich warunków procesowych. Zakres opcji uczenia czujnika jest ograniczony. Oprócz klasycznych opcji uczenia, IO-Link zapewnia również znacznie rozszerzone ustawienia, takie jak funkcje filtrowania, histereza przełączania, okna przełączania lub kompensacja temperatury. Można je ustawić w przyjazny dla użytkownika sposób za pomocą interfejsów użytkownika na komputerze lub urządzeniu mobilnym. Programowalna blokada dostępu (qTeach Lock) zapobiega manipulacji bezpośrednio na czujniku.


Cyklicznie przesyłane dane procesowe

W przeciwieństwie do klasycznych czujników, wiele danych procesowych (np. sygnał przełączający + odległość + częstotliwość) może być wyprowadzanych jednocześnie przez ten sam kanał przez IO-Link. Dane procesowe to dane cykliczne, które są regularnie i szybko przesyłane (maksymalna możliwa do uzyskania prędkość odpowiada czasowi cyklu systemu automatyki). Służą one do sterowania procesem w systemie automatyki. Za pośrednictwem urządzenia master IO-Link i protokołów takich jak OPC UA czy JSON można je przesyłać nie tylko do sterownika, ale także do innych systemów IT (chmury) jednocześnie.


Dodatkowe dane, z możliwością acyklicznego wywoływania

Czujniki Baumer z IO-Link mogą implementować i wyprowadzać w czujniku dodatkowe oceny wykraczające poza standard. Te funkcje analizy nie muszą być oddzielnie programowane w sterowaniu i są dostępne acyklicznie do oceny w razie potrzeby. Przykładami są: liczba cykli przełączania, czas pracy, cykle rozruchu, histogramy danych procesowych oraz napięcie robocze lub temperatura urządzenia. Te dodatkowe dane są również nazywane danymi diagnostycznymi i mogą być wykorzystane na przykład do realizacji predykcyjnej konserwacji/naprawy (Predictive Maintainance).

Więcej o IO-Link
Na szczyt