ЖУРНАЛ СТА №1/2022

Рис. 1. Распиновка коннектора IO-Link ОБЗОРЫ Т ЕХНОЛОГИЯ IO-L INK – ОСНОВА ДЛЯ СИСТЕМ КОНЦЕПЦИИ «И НДУСТРИЯ 4.0» Сегодня рынок промышленной авто- матизации насыщен различными про- токолами и интерфейсами передачи данных. Современный первичный пре- образователь (он же датчик), находясь физически максимально близко к объ- екту контроля, просто обязан обладать интеллектом и возможностью переда- вать информацию на верхний уровень. Изначально принятая за аксиому в ав- томатизации концепция иерархии пи- рамиды, когда датчики передают сигнал в необработанном виде в контроллер верхнего уровня, который его обраба- тывает и принимает решение, претер- пела изменения. Современная концеп- ция производства, получившая назва- ние «Индустрия 4.0», подразумевает пе- реход к новому виду взаимодействия устройств. В силу увеличения доступно- сти компактных интеллектуальных микросхем практически любой первич- ный преобразователь может быть осна- щён модулем вычисления и коммуни- кации. Благодаря таким модулям дат- чик самостоятельно может принимать решения и передавать информацию любому другому субъекту АСУ ТП, рас- положенному в любой точке мира, а не только в локальной сети. Использование таких технологий подразумевает увеличение объёмов контролируемых параметров на про- изводстве и, как следствие, повышает возможности аналитики процессов, а также улучшает прогнозирование ин- тервалов обслуживания или замены от- дельных устройств. Одним из наиболее популярных ин- терфейсов для сенсорных систем стал IO-Link. Это простой, надёжный, эф- фективный и достаточно бюджетный интерфейс для большинства возможных применений. Изначально он был пред- ложен комитетом организации пользо- вателей Profibus. Это промышленный коммуникационный интерфейс типа «точка-точка» и, что крайне важно, это не сетевой протокол. В России он стан- дартизирован как ГОСТ РМЭК 61131-9 «Контроллеры программируемые. Часть 9. Одноточечный интерфейс цифровой связи для небольших датчи- ков и исполнительных устройств». Исполнительные устройства под- ключены к ведущему устройству (масте- ру) IO-Link, которое взаимодействует с верхним уровнем через различные про- токолы – это даёт значительную гиб- кость при проектировании систем авто- матизации. На физическом уровне под- ключение устройств осуществляется че- рез трёхпроводный неэкранированный кабель. Сегодня существует две версии спецификации IO-Link: 1.0 и 1.1. При этом оконечные устройства версии 1.1 могут работать только с мастером 1.1. Стандарт спецификации определяет три скорости передачи данных: 4,8; 38,4 и 230 Кбит/с. Ведомое устройство поддер- живает только одну скорость, в то время как мастер – все три. Время цикла опро- са задаётсямастером, и среднее расчётное значение, исходя из практики, составляет 2,3 мс (разброс от 0,4 мс до 132 мс). Одним из ключевых ограничений IO-Link является максимальная длина кабеля не более 20 метров от датчика до мастера, однако этого расстояния доста- точно для большинства систем автома- тизации. Поскольку конечные уст- ройства обычно располагаются макси- мально близко к объекту контроля и ис- пытывают воздействие агрессивных ве- ществ, таких, например, как смазываю- ще-охлаждающие жидкости, то к их кор- пусу и разъёмам предъявляются повы- шенные требования по степени защиты IP. В большинстве случаев устройства IO-Link и коммуникационные кабели оснащены винтовыми герметичными разъёмами M5, M8 или M12. Распиновка соединений также стан- дартизирована – существует разделение на порты класса А и B (рис. 1) [табл. 1]. Стоит учитывать, что к мастеру могут быть подключены и обычные датчики с дискретными выходами. Поэтому поведение мастера будет от- личаться в зависимости от конфигура- ции его портов. Порт, работающий в ре- жиме SIO, – это обычный дискретный вход. Если порт настроен на коммуника- ционный режим (SDCI), то мастер нач- нёт поиск нового устройства. Этот про- цесс называется «пробуждение» (wake up). Затем ведущее и оконечное устрой- Обновление модельного ряда энкодеров компании Pepperl+Fuchs Александр Константинов В статье представлены ключевые тенденции применения популярного интерфейса для сенсорных систем IO-Link. Отображены технические новинки и уникальные решения, применяемые компанией Pepperl+Fuchs в своих продуктах, в частности, в энкодерах. СТА 1/2022 6 www.cta.ru 1 2 3 4 5 L+ L– C/Q SIO IO-Link