2. IO-Link – Princípios e Tecnologia
REDES INDUSTRIAIS
IO-Link é a primeira tecnologia IO (IEC 61131-9) padronizada
conhecida no mundo inteiro para realizar a comunicação com
sensores e também atuadores. Os componentes do sistema
são um IO-Link Mestre e um dispositivo IO-Link: um sensor,
um atuador ou uma combinação dos dois.
3. IO-Link – Princípios e Tecnologia
REDES INDUSTRIAIS
O IO-Link Mestre, como parte integrante de um módulo I/O,
está instalado no armário de distribuição ou, como I/O
remoto no grau de proteção IP 65/67, diretamente no campo.
O dispositivo IO-Link é acoplado ao mestre por meio de um
cabo padrão sensor-atuador de 20 m de comprimento. Ele
produz e consome sinais (de comutação binária,
entrada/saída analógica), transmitidos de modo digitalizado
diretamente por meio do IO-Link.
4. REDES INDUSTRIAIS
IO-Link – Características
•Conexão ponto-a-ponto bidirecional seriada para a
transmissão de sinais e alimentação de energia, não é um
sistema de barramento novo
•Modos operacionais: modo standard-I/O (SIO), modo IO-
Link
•Três taxas de transferência: 4.800 (COM 1), 38.400 (COM 2),
opcional 230.400 Baud (COM 3)
•Cabo industrial padrão de 3 fios não blindado para todas as
conexões
5. REDES INDUSTRIAIS
IO-Link – Características
•Conectores M12: conector macho de 4 pinos, por exemplo,
em sensores, conectores macho de cinco pinos, por
exemplo, em atuadores, conector fêmea de 5 pinos no mestre
•Ocupação dos conectores macho: Pin 1: 24 V, Pin 3: 0 V, Pin
4: cabo de conexão e comunicação (C/Q)
•Comprimento do cabo de no máximo 20 m
6. REDES INDUSTRIAIS
IO-Link – Características
•Consumo de corrente para alimentação de energia 200 mA,
no máximo
•Dados de processo (por ex. sinais de comutação ou valores
de distância) são transmitidos de modo cíclico; dados de
serviço (por ex. parâmetros), de modo acíclico
•Modo de comunicação serial UART
7. REDES INDUSTRIAIS
IO-Link – Código Elétrico
Como indicia o nome do protocolo UART (Universal
Asynchronous Receiver/Transmitter) a comunicação é
assíncrona, i.e. sem qualquer sinal de relógio. Os bits são
enviados/recebidos a uma dada cadência acordada entre
emissor e receptor a que se chama baudrate (medida em bits
por segundo).
Os bits circulam por duas linhas (TX e RX, respetivamente de
transmissão e recepção) o que permite uma comunicação
simultânea nos dois sentidos (full duplex portanto).
8. REDES INDUSTRIAIS
IO-Link – Código Elétrico
Como indicia o nome do protocolo UART (Universal
Asynchronous Receiver/Transmitter) a comunicação é
assíncrona, sem qualquer sinal de relógio. Os bits são
enviados/recebidos a uma dada cadência acordada entre
emissor e receptor a que se chama baudrate (medida em bits
por segundo).
Os bits circulam por duas linhas (TX e RX, respetivamente de
transmissão e recepção) o que permite uma comunicação
simultânea nos dois sentidos (full duplex portanto).
15. Tipos de Dados
REDES INDUSTRIAIS
Tipos da dados Há disponíveis quatro tipos básicos de
dados:
• Dados de processo → Dados cíclicos
• Status de valor → Dados cíclicos
• Dados de dispositivo → Dados acíclicos
• Eventos → Dados acíclicos
16. REDES INDUSTRIAIS
Descrição do Dispositivo IODD do IO Link
Há disponível para cada dispositivo uma descrição de
dispositivo eletrônico – o arquivo IODD (IO Device
Description). O arquivo IODD armazena uma variedade de
informações para a integração do sistema:
• Propriedades de comunicação
• Parâmetros de dispositivo com intervalo de valores e valor
padrão
• Dados de identificação, processo e diagnóstico
• Dados de dispositivo
• Descrição de texto
• Ilustração do dispositivo
• Logotipo do fabricante
17. REDES INDUSTRIAIS
Descrição do Dispositivo IODD do IO Link
A estrutura do IODD é a mesma para todos os dispositivos de
todos os fabricantes. A estrutura do IODD é sempre
representada da mesma maneira pelas ferramentas de
configuração IO-Link dos fabricantes. Isso garante o mesmo
funcionamento de todos os dispositivos IO-Link
independente do fabricante. Para dispositivos que suportam
as funcionalidades V1.0 e V1.1, há disponível duas versões
diferentes do IODD.
18. REDES INDUSTRIAIS
Para configurar o sistema IO-Link inteiro, são necessárias
ferramentas de configuração. As ferramentas de
configuração IO-Link mestre dos fabricantes são capazes de
ler os IODDs (Drivers). As tarefas principais da ferramenta
de configuração IO-Link incluem:
• Atribuição dos dispositivos às portas do mestre
• Atribuição de endereços (endereços de I/O dos dados de
processo) às portas dentro da área de endereçamento do
mestre
• Atribuição de parâmetros aos dispositivos IOLink
Ferramenta de Configuração do IO Link
19. REDES INDUSTRIAIS
Além disso, os dispositivos conectados devem ter recursos
de diagnóstico. Isso permite à ferramenta de configuração
IO-Link fornecer uma representação transparente do
sistema IO-Link até o nível de campo.
Ferramenta de Configuração do IO Link
21. REDES INDUSTRIAIS
Diferença entre as especificações IO-Link V1.0 e V1.1
A definição técnica do sistema IO-Link está descrita em uma
especificação da IO-Link Company Community.
A versão 1.0 da Especificação foi preparada na primeira
etapa. Como resultado de desenvolvimentos posteriores e
com a adição de funções ao sistema IO-Link, foi preparada a
Versão 1.1.
22. REDES INDUSTRIAIS
Diferença entre as especificações IO-Link V1.0 e V1.1
As adições importantes na Versão 1.1. são:
• Função de servidor de atribuição de parâmetros
(armazenamento de dados)
• Taxa de transmissão de dados de 230,4 kbaud é obrigatória
para o IO-Link mestre
• Tamanho dos dados de processo por porta até 32 bytes
23. REDES INDUSTRIAIS
Combinação de dispositivos IO-Link V1.0 e V1.1
Em principio, é possível qualquer combinação de mestres e
dispositivos. No entanto, devem ser observados os limites
do sistema em particular (por exemplo, tamanho máximo do
dado de usuário do mestre). Se forem combinados
dispositivos IO-Link de uma especificação IO-Link diferente,
deve-se observar o seguinte:
24. REDES INDUSTRIAIS
Combinação de dispositivos IO-Link V1.0 e V1.1
• Somente dispositivos IO-Link compatíveis com a V1.0
podem ser operados no IO-Link mestre compatível com a
V1.0.
• Dispositivos IO-Link compatíveis com V1.0 e V1.1 podem
ser operados no IO-Link mestre compatível com V1.1.
• A função servidor de atribuição de parâmetro e a taxa de
transmissão de dados de 230,4 kbaud do IO-Link mestre
compatível com V1.1 somente podem ser usadas se essas
funções forem também suportadas pelo dispositivo IOLink.