IO-링크

IO-Link

IO-Link는 단거리, 양방향, 디지털, 포인트 투 포인트, 유선(또는 무선), 디지털 센서와 액추에이터를 산업용 필드버스 또는 산업용 이더넷 유형에 연결하는 데 사용되는 산업용 통신 네트워킹 표준(IEC 61131-9)이다.[1]그것의 목적은 산업 자동화된 프로세스와 운영을 경제적으로 최적화하는 데 사용될 수 있는 풍부한 데이터 세트를 생산하고 소비할 수 있는 센서와 액추에이터의 개발과 사용을 가능하게 하는 기술 플랫폼을 제공하는 것이다.기술표준은 산업협회 프로피버스·프로피넷인터내셔널이 관리한다.

시스템 개요

IO-Link 시스템은 IO-Link 마스터와 하나 이상의 IO-Link 디바이스로 구성된다.센서 또는 액추에이터.IO-Link 마스터는 PLC(Higher Level Controller)에 대한 인터페이스를 제공하며 연결된 IO-Link 장치와의 통신을 제어한다.

IO-Link 마스터는 한 번에 하나의 장치만 연결할 수 있는 하나 이상의 IO-Link 포트를 가질 수 있다.이것은 집선 장치로서 고전적인 스위칭 센서와 액추에이터의 연결을 가능하게 하는 "허브"가 될 수도 있다.

IO-Link 장치는 양방향 통신으로 인해 지능형 센서, 액추에이터, 허브 또는 메카트로닉 구성 요소(예: 그리퍼 또는 IO-Link 연결이 있는 전원 공급 장치)가 될 수 있다.IO-Link와 관련하여 지능형이란 기기가 IO-Link 프로토콜을 통해 읽거나 쓸 수 있는 식별 데이터와 일련번호 또는 파라미터 데이터(예: 민감도, 스위칭 지연 또는 특성 곡선)를 가지는 것을 의미한다.이를 통해 예를 들어 PLC가 운전 중 파라미터를 변경할 수 있다.인텔리전트(Intelligent)는 그러나, 상세한 진단 정보를 제공할 수 있다는 것을 의미하기도 한다.IO-링크 및 이와 함께 전송되는 데이터는 예방 정비 및 서비스 등에 사용되는 경우가 많은데, 예를 들어 더러워질 위험이 있을 경우 IO-링크를 통해 적시에 보고하는 방식으로 광학 센서를 설정할 수 있다.청소는 더 이상 놀라운 일이 아니며 생산을 방해하지 않는다. 청소는 이제 생산 중단에 들어갈 수 있다.

센서와 작동기의 매개 변수 및 technology-specific, 왜 변수 정보를 XML. 그 IO-Link는 모임이나 기술을 마스터 도구에 의해 a에 적절한 IODD을 제시하게 사용할 수 있는"IODD 파인더"[2]에 인터페이스를 제공하는 기술 언어를 가진 IODD(IO장치 설명)의 형식에 있device- 있드악덕

커넥터

케이블은 차폐되지 않은 3~5개의 도체 케이블로, 20미터 이하, 표준화된 4~5핀 커넥터의 형태로 되어 있다.마스터 및 장치 핀 할당은 IEC 60947-5-2의 사양에 기초한다.[3]마스터의 경우 포트 클래스 A와 포트 클래스 B의 두 가지 포트 클래스가 정의된다.포트 클래스 A는 M5, M8 또는 M12 커넥터를 사용하며, 최대 4개의 핀이 있다.포트 클래스 B는 핀이 5개인 M12 커넥터만 사용한다.M12 커넥터는 IEC 61076-2-101에 따라 기계적으로 "A" 코드화된다.[4]암 커넥터는 마스터 커넥터에, 수 커넥터는 장치의 커넥터에 할당된다.

마스터 핀 1 ~ 핀 3에서 IO-링크 장치의 선택적 전원 공급용 최대 200mA의 24V DC 전원을 제공한다.핀 4는 IEC 61131-2 규격에 따라 디지털 입력(DI) 또는 디지털 출력(DO)으로 사용되어 IEC60947-5-2에 따른 근접 센서 또는 다른 센서나 전기 스위치에 따른 근접 센서와의 역호환성을 허용한다.

IO-Link 마스터는 웨이크업 전류 펄스를 전송하여 직렬 입력-출력(SIO) 상태에서 단일 드롭 디지털 통신 인터페이스(SDCI) 상태로 IO-Link 장치를 전환한다.SDCI 상태에서 IO-Link 마스터는 IO-Link 장치와 정보 프레임을 교환한다.

포트 클래스 A에서는 핀 2와 5가 연결되지 않는다(NC).포트 클래스 B에서 핀 2와 5는 NC, DI, DO 또는 추가 전원 공급 장치로 구성할 수 있다.[5]

프로토콜

IO-링크 통신 프로토콜은 통신 포트, 통신 모드, 데이터 유형, 전송 속도로 구성된다.포트는 물리적으로 마스터에 위치하며, 터미널 장치와 연결하고 필드버스 또는 이더넷에 브리징하기 위한 수단을 제공한다.단말장치에 연결된 포트에 적용할 수 있는 통신모드는 IO-링크, DI, DQ, 비활성화 등 4가지다.IO-Link 모드는 양방향 통신을 위한 포트를 구성하고, DI 모드는 입력으로 구성하며, DQ는 출력으로 구성하며, 비활성화는 포트를 비활성화하기만 하면 된다.프로세스 데이터, 가치 상태 데이터, 장치 데이터, 이벤트 데이터 등 4가지 데이터 유형이 있다.프로토콜은 4.8킬로바우, 38.4킬로바우 또는 230.4킬로바우 중 하나의 전송 속도로 작동하도록 구성할 수 있다.230.4킬로보드의 최소 전송 시간은 400마이크로초다.기술 도구는 네트워크 브리지로 작동하도록 마스터를 구성하는 데 사용된다.[6]

IO-링크 무선

IO-Link Wireless는[7] 물리적 수준의 IO-Link를 확장한 것이다.IO-Link Wireless Master("W-Master")는 슈퍼노드 시스템의 마스터처럼 동작한다.IO-Link 무선 장치("W-Devices")에 대한 가상 포트만 "다운" 상태로 유지된다.

전송 주기는 두 단계로 구성된다.출력 데이터를 전송하기 위해 W 마스터는 할당된 시간 간격 내에 W 장치에 대한 데이터가 포함된 멀티캐스트-W 프레임(다운링크)을 전송한다.그런 다음 W-Master는 수신을 시작하여 W-Devices에서 업링크 데이터로 수집하고, W-Devices는 합의된 고정 계획에 따라 차례로 전송한다.

송신 주파수 호핑 및 채널-블랙리스트 보호를 위해 사용된다.

IO-링크 안전

IO-Link[8] Safety는 기존 마스터 및 디바이스 계층에 추가 안전 통신 계층을 제공하여 IO-Link를 확장한 것으로, 이를 통해 'FS 마스터'와 'FS 디바이스'가 된다.하나는 블랙 채널 원리에 대해서도 말한다.이 개념은 TUV SUHD에 의해 시험되었다.

IO-Link Safety는 또한 OSSDe에 라이트 커튼과 같은 비접촉 보호장치에서 기능안전에 일반적으로 사용되는 OSSD(출력전환신호장치) 출력 스위칭 요소를 확장했다. 표준 IO-Link와 마찬가지로 FS-De는 OSSDe로서 스위칭 모드와 기능적으로 안전한 IO-Link 통신을 통해서 모두 작동할 수 있다.

구현 중에 IEC 61508 및/또는 ISO 13849의 안전 규칙을 준수해야 한다.

문학

  • 요아힘 R.Uffelmann, Peter Wienzek, Miryam Jan: IO-Link. 인더스트리 4.0의 DNA.1판.벌칸-베를라크 GmbH, Essen 2018, ISBN978-3-8356-7390-8.

참조

  1. ^ "IO-Link System Description – Technology and Application" (PDF). IO-Link Company Community. 2018. Retrieved 2020-05-19.
  2. ^ "IODD finder". IO-Link Community Consortium. Retrieved 27 September 2018.
  3. ^ "IEC 60947: Low-voltage switchgear and controlgear - Part 5-2: Control circuitdevices and switching elements - Proximity switches". International Electrotechnical Commission. Retrieved 2020-05-19.
  4. ^ "IEC 61076-2-101: Connectors for electronic equipment - Product requirements - Part 2-101: Circular connectors - Detail specification for M12 connectors with screw-locking". International Electrotechnical Commission. Retrieved 20 June 2018.
  5. ^ "IO-Link Interface and System Specification" (PDF). IO-Link Community Consortium. Retrieved 20 June 2018.
  6. ^ "What is IO-Link?". IO-Link Consortium Community. Retrieved 12 June 2018.
  7. ^ "IO-Link Wireless Exposé" (PDF). IO-Link Consortium Community. Retrieved 27 September 2018.
  8. ^ "IO-Link Safety System Description, Technology and Application" (PDF). IO-Link Consortium Community. Retrieved 10 October 2018.

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