IO-Link在液压智能控制系统中的应用

IO-Link是一种点对点的，串行数字通信协议，它可以实现执行器/传感器与控制器之间的周期性数据交换，通俗讲就是一种控制信号的传输方法。IO-Link协议最早由西门子提出，现在已经成为国际标准 IEC 61131-9。随着工业4.0的推进，IO-Link的使用越来越广泛。

IO-Link 通信协议，几乎已成为每个工业行业领域公认的标准。搭载微控制器，使执行器/传感器更加智能，可以存储参数设置，并提供有关设备状态和信号质量的其他信息。存储的设置可以在操作过程中自动传输至新的执行器/传感器，这样替换执行器/传感器就变得非常便捷。

IO-Link 可以通过点对点连接和 3 线标准电缆，独立于现场总线集成到任何网络中。IO-Link master 不仅仅可以连接 IO-Link 设备，也可以同时连接传统开关信号。此外，IO-Link 执行器/传感器也可以连接传统的数字输入。

IO-Link 是一种用于将智能传感器和执行器连接到自动化系统的通信标准。IO-Link 系统由 IO-Link 设备和IO-Link master 之间的点对点连接组成，IO-Link master 在 IO-Link 设备和自动化系统之间建立连接。

IO-Link 具备以下优势：数据存储、远程参数设置、扩展诊断和减少布线。

如果在液压系统中使用IO-Link协议会带来哪些变化呢？

传统系统中，单个电磁阀/传感器信号直接连接到PLC。而利用IO-Link技术可实现多个电磁阀集合起来通过一根多芯线缆接到PLC。借助IO-Link接口，机器制造商和系统集成商只需极少的工作量，就可将比例阀与传感器，集成到数字通讯结构中。一个IO-Link设备只需要通过一根普通IO线即可与一个IO-Link Master连接，一个IO-Link Master可以连接多个IO-Link设备。IO-Link Master进而连接PLC，连接如此简便，这样大大地减少了设备与控制系统的线路。

所有接口采用标准的M12接口连接技术，采用统一的3线/ 5线非屏蔽电缆，价格低廉且柔软，可以实现现场液压阀的简单低成本连接。这样，之前以模拟量控制“聋哑“部件，就可以变身为可通讯的灵活执行器和传感器。

在设备运行过程中，可以通过HMI上的控制器对参数的变化进行传输，增加了液压系统的灵活性。诊断信息的提供，为液压系统预测性维护的概念提供了更多的扩展可能性，增大了设备和系统的可用性。

以力士乐为例，无需其他工具仅使用PLC制造商的工程工具进行组态，从设备目录中选择IO-Link主站并将其插入到整体自动化中，选择地址区域的大小和位置。利用力士乐软件IndraWorks，可确保直接访问配置，参数化和测试。力士乐控制功能块库中所有通讯模块均免费提供。使用IO-Link主站工具配置IO-Link设备，选择所需的设备并分配给端口(在配置过程中一次)。

各液压阀/传感器的参数可以存储在IO-Link Master中，当发生故障或损坏时，更换新设备后不用手动设置参数，IO-Link Master自动赋予其设定好的参数，从而减少了停机时间和维护成本。

总之，开放的IO-Link协议建立了执行器和传感器与控制器的持续通讯，这便简化了硬件和软件的调试流程，并且可以使液压阀根据不同的生产工艺进行灵活调整，满足了不断提升的柔性化机械要求。

原文始发于微信公众号（机械财经）：液压系统大讲堂——IO-Link在液压智能控制系统中的应用