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.
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 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.
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).
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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).