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{{refimprove|time=2018-04-27T04:50:41+00:00}}
'''IO-Link'''是將[[智能感測器]]及[[执行器]]連接到自動化系統的[[通訊系統]]，依照[[IEC 61131|IEC 61131-9]]標準中的Single-drop digital communication interface for small sensors and actuators（SDCI）。此規範包括電氣的連接方式以及數位的通訊協定，智能感測器及执行器可以依此和自動化系統互動。
==系統簡介==
IO-Link系統會包括一個IO-Link主站，一台或是多台的IO-Link設備（可能是感測器或是执行器）。IO-Link主站提供介面給上層的控制器（[[可编程逻辑控制器|PLC]]），並且透過通訊控制連接的IO-Link設備。

IO-Link主站會可以有一個或多個IO-Link接口，基本上每個接口只能連結一個設備，不過現在也有可以串接的設備或是[[集線器]]。

IO-Link設備可以是智能感測器、動作器或是集線器。在市面上也有不用額外電源，直接用IO-Link網路線供電的設備。在IO-Link中，「智能」的定義是指設備上有序號或是參數（例如靈敏度、切換延遲時間等）可以透過IO-Link通訊協定讀寫。PLC可以在和設備通訊時調整其參數。IO-Link以及其傳輸的參數可以進行設備的[[預防性維修]]以及維護，例如光感測器若變髒了，會透過IO-Link通知PLC，因此可以及時進行清潔，而不會像定時清潔時，有設備太早清潔，或是沒有及時清潔的情形。

感測器及執行器的參數依設備而不同，不過也有{{le|IODD|IODD}}（IO設備描述）格式的參數資訊。

== 設備商的聲明 ==
各設備IO-Link或是SDCI標準的品質是由設備商的聲明來保證的。要準備設備商的聲明，除了CE認證的測試外，還需要依照IO-Link測試規範V1.1版進行測試。測試需要有一個主站以及一個設備。
目前已有三個可以提供支援的認證中心，其任務是在廠商開發IO-Link設備時提供建議。
自從2011年7月1日起，已強制IO-Link設備都需要設備商的聲明。

== 連結器 ==
IO-Link纜線是無屏蔽的三芯或五芯線，不超過20公尺，有標準的四針或五針連接器。主站及設備的針腳定義是依照
<ref>{{cite web |title=IEC 60947: Low-voltage switchgear and controlgear - Part 5-2: Control circuitdevices and switching elements - Proximity switches |url=https://webstore.iec.ch/publication/3988 |publisher=International Electrotechnical Commission |accessdate=20 June 2018 |archive-date=2018-09-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180927204208/https://webstore.iec.ch/publication/3988 |dead-url=no }}</ref>。主站有定義兩種接頭，class A埠及class B埠。

class A埠使用M5、M8或M12連接器，class B埠只有五針的M12連接器。依照IEC 61076-2-101，M12連結器在機構上是屬於"A"-coded<ref>{{cite web |title=IEC 61076-2-101: Connectors for electronic equipment - Product requirements - Part 2-101: Circular connectors - Detail specification for M12 connectors with screw-locking |url=https://webstore.iec.ch/publication/4418 |publisher=International Electrotechnical Commission |accessdate=20 June 2018 |archive-date=2019-01-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190104053906/https://webstore.iec.ch/publication/4418 |dead-url=no }}</ref>。主站使用母接頭，設備使用公接頭。

主站的第1腳及第3腳提供24V，最大200 mA電流的直流電，可以提供IO-Link設備額外的電源。第4腳依IEC 61131-2規範，可以是數位輸入（DI）或數位輸出（DO），也可以向後相容到依IEC60947-5-2的[[接近传感器]]或其他感測器或是[[電子開關]]。

IO-Link的主站會送喚醒電流脈衝所所有設備，使其從串列輸入輸出（SIO）狀態到純串列數位通訊（single-drop digital communication interface，SDCI）狀態。主站會在SDCI狀態中和IC-Link設備交換資訊。

在class A埠的連接器中，第2腳及第5腳未使用（NC）。在class B埠的連接器中，第2腳及第5腳可以規劃為未使用、數位輸入、數位輸出，或是額外的電源<ref>{{cite web |title=IO-Link Interface and System Specification |url=http://www.io-link.com/share/Downloads/Spec-Interface/IOL-Interface-Spec_10002_V112_Jul13.pdf |publisher=IO-Link Community Consortium |accessdate=20 June 2018 |archive-date=2020-08-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200809044542/https://io-link.com/share/Downloads/Spec-Interface/IOL-Interface-Spec_10002_V112_Jul13.pdf |dead-url=no }}</ref>。

IO-Link的訊號電壓是24V，若傳輸失敗了，會重送二次要傳輸的資料，若第二次仍然沒有成功，IO-Link主站會偵測到通訊失敗，並且回報給上位的控制器。

== 通訊協定 ==
IO-Link通訊協定包括了通訊埠、通訊模式、資料型態及傳播速度。通訊埠的實體在主站上，可以連接到終端設備，也可以橋接到現場總線及乙太網。連接到終端設備的埠，有四種通訊模式：IO-Link、DI、DQ及不激活（Deactivated）。IO-Link模式會配置通訊埠可以做雙向通訊，DI模式配置為輸入，DQ模式配置為輸出、不激活（Deactivated）模式會使通訊埠無效。資料型態有四種：過程資料（process data）、值狀態資料（value status data）、設備資料（device data）及事件資料（event data）。通訊協定可以配置在 4.8 kilobaud、38.4 kilobaud或230.4 kilobaud的速度下運作。230.4 kilobaud下的最小傳輸時間是400 ms。有工程工具可以規劃主站，運作為網路橋接模式<ref>{{cite web |title=What is IO-Link? |url=http://www.io-link.com/en/Technology/what_is_IO-Link.php?thisID=76 |publisher=IO-Link Cosortium Community |accessdate=12 June 2018 |archive-date=2020-08-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200803120308/https://io-link.com/en/Technology/what_is_IO-Link.php?thisID=76 |dead-url=no }}</ref>。

== 無線IO-Link ==
無線IO-Link（IO-Link Wireless）<ref>{{cite web |title=IO-Link Wireless Exposé |url=http://www.io-link.com/share/Downloads/At-a-glance/IO-Link_Wireless_Expos%C3%A9_eng_2018.pdf |publisher=IO-Link Consortium Community |accessdate=27 September 2018 |archive-date=2018-09-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180926205454/http://www.io-link.com/share/Downloads/At-a-glance/IO-Link_Wireless_Expos%C3%A9_eng_2018.pdf |dead-url=no }}</ref>是IO-Link在實體層上的擴展。無線IO-Link主站（W-Master）類似給上層系統的立主站。只有下行給IO-Link無線設備（W-Device）的虛擬埠。

傳輸週期包括二個階段。要傳送輸出資料時，W master會送[[多播]]-W 頁框（下行），其中在指定的時間區域中有給W-Device的資料。W-Master會接送並且收集W-Device{{link-en|上行|Uplink}}的資料，W-Device會依給定的固定時間內，依序的傳送資訊。

為了資料傳輸的安全性，可以使用[[跳频扩频]]及Channel-Blacklisting。

== IO-Link Safety ==

IO-Link Safety<ref>{{cite web |url=http://www.io-link.com/share/Downloads/At-a-glance/IO-Link_Safety_System_Description_eng_2018.pdf |title=IO-Link Safety System Description, Technology and Application |publisher=IO-Link Consortium Community |accessdate=10 October 2018 |archive-date=2018-10-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20181010174629/http://www.io-link.com/share/Downloads/At-a-glance/IO-Link_Safety_System_Description_eng_2018.pdf |dead-url=no }}</ref>是IO-Link的擴展，在已有的主站及設備中增加安全通訊層，因此主站及設備會變成FS master及FS device。也是利用Black Channel原則的概念來通訊。此概念已由[[TÜV組織]]測試過。

IO-Link Safety也將[[功能安全]]中常見用的OSSD（{{le|輸出切換信號設備|Output Switching Signal Device}}）元件擴展到非接觸式保護設備（例如[[安全光柵]]）的OSSDe。和標準的IO-Link相同，FS-Device可以運作在OSSDe的切換模式，也可以運作在機能上具有安全性的IO-Link通訊。

在實施中，需要依循[[IEC 61508]]及/或[[ISO 13849]]的安全規範。

== 來源 ==
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== 參考資料 ==
* Peter Wienzek, Joachim R. Uffelmann: ''IO-Link. Intelligente Geräte brauchen einfache Schnittstellen'' Oldenbourg Industrieverlag, München 2010, ISBN 978-3-8356-3115-1.
* Joachim R. Uffelmann, Peter Wienzek, Myriam Jahn: ''IO-Link. The DNA of Industry 4.0.'' Edition 1. Vulkan-Verlag GmbH, Essen 2018, {{ISBN|978-3-8356-7390-8}}.
* [http://www.io-link.com/de/Technologie/IO-Link_im_Durchblick.php Beschreibung von IO-Link]{{Wayback|url=http://www.io-link.com/de/Technologie/IO-Link_im_Durchblick.php |date=20180427184746 }} IO-Link組織

== 外部連結 ==
* Digitale Sensorausgänge: [http://www.ichaus.de/upload/pdf/EInfo_H3_2011_PNP-NPN-PP_oder_IO-Link.pdf PNP/NPN/PP oder IO-Link? ]{{Wayback|url=http://www.ichaus.de/upload/pdf/EInfo_H3_2011_PNP-NPN-PP_oder_IO-Link.pdf |date=20140512102832 }}
{{自動化通訊協定}}
[[分類:网络协议]]

IO-Link - 版本历史

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