低帯域幅向けの IO-Link

センサとアクチュエータはオートメーションの最も基本的なユニットであり、ネットワーク接続された複数のシステムに情報を供給し、それらのシステムからの命令に従って動作します。従来、センサやアクチュエータのようなデバイスは、インテリジェンスがごく限定的なインターフェイスを経由して制御ユニットに接続していました。その結果、交換できる構成情報や診断情報はごくわずか、または皆無でした。新しいデバイスを取り付けるには、使用する時点で手動の構成が必要だったほか、診断機能がないので、本当に必要なときに予知保全を実施することも不可能でした。

IO-Link (国際電気標準会議 [IEC] 61131-9) は、オープン規格をベースとするプロトコルであり、センサやアクチュエータのような小型デバイスに関するインテリジェント制御のニーズに対処します。この規格は、デバイスとマスターの間で低速のポイント・ツー・ポイント・シリアル通信を実現します。この場合のマスターは通常、フィールドバスや PLC に到達するためのゲートウェイとして機能します。接続の確立後にこのインテリジェント・リンクを使用すると、データ交換、構成、診断を目的とする通信を容易に実施できます。

シールドなしの 3 線ケーブルは最大 20m の長さに対応し、一般的に M12 コネクタを両側に取り付けて、IO-Link 接続を確立します。データ・レートの範囲は最大 230kbps に達し、非同期の最小サイクル時間は 400μs +10% です。4 つの動作モードは、双方向の入出力 (I/O)、デジタル入力、デジタル出力、非アクティブ化に対応しています。セキュリティ・メカニズムとディタミニスティック (確定的) なデータ配信は規定されていません。IODD (IO Device Description、IO デバイス記述) というプロファイルは、通信プロパティ、デバイス・パラメータ、ID (識別子) とプロセスと診断に関するデータ、デバイスとメーカーに関する固有の情報を保持しています。

IO-Link システムの多くの利点として、標準化済みの配線、データ可用性の向上、リモートの監視と構成、複数のデバイスのシンプルな置き換え、先進的な診断機能を挙げることができます。IO-Link を採用すると、ファクトリのマネージャは、センサからの更新情報を受け取り、今後の保守や交換に関する計画を立てることができます。交換を必要としているセンシング・ユニットまたはアクチュエータ・ユニットの交換と、PLC から IO-Link マスター経由での新しいユニットの構成を実施すると、手動のセットアップが不要になり、ダウンタイムを短縮できます。ファクトリの現場へ足を運ばずに、ある構成から他の構成へと製造をリモートで切り替えることができるので、製品のカスタマイズがいっそう容易になります。IO-Link は既存の標準的な I/O 設備と配線に対する上位互換性があるので、ファクトリは製造ラインを IO-Link に簡単にアップグレードすることができます。総合すると、これらの特長を活用して全体のコストを削減し、プロセスの効率と機械の可用性を向上させることができます。